[發明專利]一種基于重力蓄能的大出力機器人柔性儲能關節

有效

• 申請號: 201310558450.8
• 申請日: 2013-11-12
• 公開（公告）號: CN103522302A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 朱延河;趙杰;張超
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B25J17/00
• 分類號: B25J17/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 高媛

1.一種基于重力蓄能的大出力機器人柔性儲能關節，其特征在于：所述關節包括上肢連板（1）、上肢電機外殼（2）、關節齒輪箱（3）、下肢連板（4）、下肢支架（5）、減速器（7）、旋轉變壓器（13）、帶有編碼器的電機（8）、串聯彈性體（16）和扭簧（24）；

所述齒輪箱（3）包括殼體（30）、第三錐齒輪（9）、第四錐齒輪（23）、第一錐齒輪（25）、第二錐齒輪（17）和關節軸（14）；殼體（30）與上肢連板（1）連接，上肢電機外殼（2）安裝在上肢連桿（1）上，殼體（30）和上肢電機外殼（2）將帶有編碼器的電機（8）和減速器（7）包覆，帶有編碼器的電機（8）與減速器（7）連接，減速器（7）的輸出端安裝有第三錐齒輪（9）；關節軸（14）通過軸承水平安裝在殼體（30）上，第一錐齒輪（25）與第二錐齒輪（17）分別安裝在關節軸（14）的兩端，扭簧（24）位于第一錐齒輪（25）與第二錐齒輪（17）之間，第三錐齒輪（9）分別與第一錐齒輪（25）和第二錐齒輪（17）嚙合，第一錐齒輪（25）與第四錐齒輪（23）嚙合，第四錐齒輪（23）與第二錐齒輪（17）嚙合；

所述串聯彈性體（16）包括同心的內外雙環本體（16-1）和至少四組波浪形彈片（16-2），同心的內外雙環本體（16-1）的內外環之間沿其周向連接有制成一體的至少四組波浪形彈片（16-2）；串聯彈性體（16）穿設在關節軸（14）上，第二錐齒輪（17）安裝在同心的內外雙環本體（16-1）的內環上，下肢連板（4）蓋合在殼體（30）的側面上，下肢連板（4）與內外雙環本體（16-1）的外環活動連接，關節軸（14）與下肢連板（4）相鄰的一端內安裝有旋轉變壓器（13），下肢支架（5）蓋合在殼體（30）的與下肢連板（4）相對側面上，下肢支架（5）分別與關節軸（14）和下肢連板（4）活動連接。

2.根據權利要求1所述的一種基于重力蓄能的大出力機器人柔性儲能關節，其特征在于：所述減速器（7）為行星減速器。

3.根據權利要求1或2所述的一種基于重力蓄能的大出力機器人柔性儲能關節，其特征在于：同心的內外雙環本體（16-1）的外環加工有多個凹槽（16-3），下肢連板（4）上加工有與凹槽數量相一致的凸起（4-1），凸起（4-1）卡合在相應的凹槽（16-3）內。

4.根據權利要求3所述的一種基于重力蓄能的大出力機器人柔性儲能關節，其特征在于：同心的內外雙環本體（16-1）的內外環相對扭轉角度為正負2.5度以內。

5.根據權利要求1、2或4所述的一種基于重力蓄能的大出力機器人柔性儲能關節，其特征在于：所述齒輪箱（3）還包括加固板（6），加固板（6）安裝在與關節軸（14）的軸向相垂直的殼體（30）的側面上。

6.根據權利要求5所述的一種基于重力蓄能的大出力機器人柔性儲能關節，其特征在于：所述齒輪箱（3）還包括下側端蓋（20）和兩個第三角接觸軸承（21），第四錐齒輪（23）通過下側端蓋（20）和兩個第三角接觸軸承（21）安裝在殼體（30）內。

7.根據權利要求6所述的一種基于重力蓄能的大出力機器人柔性儲能關節，其特征在于：所述齒輪箱（3）還包括兩個第一角接觸軸承（26），第一錐齒輪（25）通過兩個第一角接觸軸承（26）安裝在關節軸（14）上。

8.根據權利要求7所述的一種基于重力蓄能的大出力機器人柔性儲能關節，其特征在于：所述齒輪箱（3）還包括兩個第二角接觸軸承（18），第二錐齒輪（17）通過兩個第二角接觸軸承（18）安裝在關節軸（14）上。