[發明專利]一種機械阻抗參數可調的機器人柔性驅動旋轉關節

有效

• 申請號: 201310717808.7
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN104723354A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 李志海;韓建達;吳鎮煒;趙憶文;卜春光
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: B25J17/00
• 分類號: B25J17/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 白振宇

1.一種機械阻抗參數可調的機器人柔性驅動旋轉關節，其特征在于：包括磁流變離合器（15）、電機（13）、傳動機構、第一桿（20）、第二桿（14）、扭轉彈簧（17）及關節軸端蓋（18），其中磁流變離合器（15）包括磁流變離合器輸入軸（1）、線圈（21）、磁流變液（22）、磁流變離合器輸出軸（19）及殼體，所述殼體安裝在第二桿（14）上，所述磁流變離合器輸入軸（1）及磁流變離合器輸出軸（19）分別轉動連接在殼體的兩側；所述電機（13）安裝在第二桿（14）上，該電機（13）的輸出軸通過所述傳動機構與所述磁流變離合器輸入軸（1）相連、帶動磁流變離合器輸入軸（1）旋轉；所述線圈（21）安裝在殼體內，所述殼體內充有磁流變液（22），通過調整線圈（21）通電電流的大小進而調整磁流變離合器輸入軸（1）與磁流變離合器輸出軸（19）之間的阻尼大小，進而實現磁流變離合器輸入軸（1）與磁流變離合器輸出軸（19）轉速相同或相互脫離；所述關節軸端蓋（18）與磁流變離合器輸出軸（19）相連，第一桿（20）的一側與所述關節軸端蓋（18）連接，另一側與所述磁流變離合器輸入軸（1）轉動連接；所述扭轉彈簧（17）的一端安裝在所述殼體上，另一端與磁流變離合器輸出軸（19）相連。

2.按權利要求1所述機械阻抗參數可調的機器人柔性驅動旋轉關節，其特征在于：所述殼體的一側與第二桿（14）的一側固接，殼體的另一側固接有磁流變離合器連接端蓋（16），并通過該磁流變離合器連接端蓋（16）與所述第二桿（14）的另一側固接；所述扭轉彈簧（17）的一端安裝在殼體固接磁流變離合器連接端蓋（16）的一側。

3.按權利要求1或2所述機械阻抗參數可調的機器人柔性驅動旋轉關節，其特征在于：所述磁流變離合器輸入軸（1）與磁流變離合器輸出軸（19）同軸設置。

4.按權利要求1或2所述機械阻抗參數可調的機器人柔性驅動旋轉關節，其特征在于：所述線圈（21）通電的電流與磁流變液（22）的粘性及磁流變離合器輸入軸（1）與磁流變離合器輸出軸（19）之間的阻尼大小均成正比。

5.按權利要求1所述機械阻抗參數可調的機器人柔性驅動旋轉關節，其特征在于：所述第一桿（20）的另一側安裝有軸承座（4），該軸承座（4）通過軸承與所述磁流變離合器輸入軸（1）轉動連接，所述軸承的兩側分別通過安裝在磁流變離合器輸入軸（1）上的端蓋及套筒定位。

6.按權利要求1所述機械阻抗參數可調的機器人柔性驅動旋轉關節，其特征在于：所述傳動機構為皮帶傳動機構，包括大同步帶輪（5）、同步帶（7）、小同步帶輪（8）及小同步帶輪軸（9），所述大同步帶輪（5）與磁流變離合器輸入軸（1）鍵連接，所述小同步帶輪（8）的小同步帶輪軸（9）與電機（13）的輸出軸相連，所述大同步帶輪（5）與小同步帶輪（8）之間通過同步帶（7）連接傳動。

7.按權利要求6所述機械阻抗參數可調的機器人柔性驅動旋轉關節，其特征在于：所述電機（13）通過電機軸承座（11）安裝在第二桿（14）上，小同步帶輪軸（9）通過軸承與所述電機軸承座（11）轉動連接，并通過軸承端蓋（10）及小同步帶輪軸（9）上的軸肩定位。

8.按權利要求6所述機械阻抗參數可調的機器人柔性驅動旋轉關節，其特征在于：所述大同步帶輪（5）通過套設在磁流變離合器輸入軸（1）上的套筒（6）定位。