[實用新型]一種帶有角位移傳感器的鉸鏈關節(jié)機構

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320047407.0
• 申請日: 2013-01-29
• 公開（公告）號: CN203077299U
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發(fā)明（設計）人: 王生澤;張輝;王永興;侯曦
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: B25J17/00
• 分類號: B25J17/00;B25J19/02
• 代理公司: 上海泰能知識產(chǎn)權代理事務所 31233
• 代理人: 宋纓;孫健

技術領域

本實用新型涉及機器人領域中的關節(jié)驅(qū)動技術，特別是涉及一種帶有角位移傳感器的鉸鏈關節(jié)機構。

背景技術

關節(jié)設計廣泛應用在機器人領域，在關節(jié)設計中往往都設計有傳感器，因此機器人關節(jié)的設計必須包含有傳感器的安裝方式的設計。在外骨骼機器人中在關節(jié)上需要識別關節(jié)的轉(zhuǎn)動角度，因此需要安裝有角位移傳感器。現(xiàn)有的外骨骼式機器人大多需要人和機器共同工作，因此它們采用有效的傳動方式將運動進行傳遞，從而避免直接將笨重的動力系統(tǒng)直接安裝在執(zhí)行機構上，同時在關節(jié)出需要配有角位移傳感器。如何將傳感器的固定方式和特定傳動方式傳動動力的關節(jié)綜合考慮、集成設計將影響到設計的簡潔性及靈巧性。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種帶有角位移傳感器的鉸鏈關節(jié)機構，能夠?qū)鞲衅髋c關節(jié)、傳動系統(tǒng)有效集成在一起。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種帶有角位移傳感器的鉸鏈關節(jié)機構，包括有主級桿、次級桿和階梯釘，所述階梯釘上的第一段臺階固定有傳動輪，階梯釘?shù)牡诙闻_階穿過主級桿，第三段臺階通過次級桿定位在次級桿上，階梯釘下端部設有螺紋孔，通過定位機構使階梯釘及安裝在階梯釘上的構件軸向定位在主級桿和次級桿上形成活動鉸鏈；所述主級桿上固定有傳感器固定架，所述傳感器固定架上安裝有傳感器，所述傳感器與階梯釘同軸，所述傳感器的轉(zhuǎn)軸插入階梯釘上端部并通過緊定螺釘固定在階梯釘上；所述傳感器固定架側(cè)端設有兩個階梯孔，線管固定在第一階梯孔的大孔內(nèi)，線管內(nèi)安裝有繩索，所述繩索通過第一階梯孔的小孔穿出包覆在傳動輪上，繩索上的一點固定在傳動輪上，且通過第二階梯孔穿出與傳動系統(tǒng)相連接形成完整的傳動系統(tǒng)回路。

所述階梯釘?shù)纳隙瞬吭O有光孔，所述光孔側(cè)面設有螺紋孔，螺紋孔內(nèi)的緊定螺釘將傳感器轉(zhuǎn)軸固定在光孔內(nèi)。

所述階梯釘上設有多段臺階，由上端至下端分別通過端頭邊沿及第一段臺階的方形柱面將傳動輪固定在第一段臺階上，通過第二段臺階的圓柱面鉸接安裝在主級桿上，通過第三段臺階的方形柱面將階梯釘與次級桿固定在一起。

所述傳感器在階梯釘轉(zhuǎn)動時隨同階梯釘一起轉(zhuǎn)動，并輸出信號。

所述的繩索為鋼絲繩、鏈條或同步帶。

所述傳動輪為轉(zhuǎn)輪、鏈輪或同步輪。

有益效果

由于采用了上述的技術方案，本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有以下的優(yōu)點和積極效果：本實用新型結構簡潔、可靠，通過安裝有的傳感器可準確測量出關節(jié)擺動的角度，稍作改造便可適用于多種傳動方式，可廣泛應用于機器人領域及其他需要實現(xiàn)轉(zhuǎn)動副驅(qū)動的領域。

附圖說明

圖1是帶有角位移傳感器的鉸鏈關節(jié)機構示意圖；

圖2是階梯釘?shù)慕Y構示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本實用新型。應理解，這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應理解，在閱讀了本實用新型講授的內(nèi)容之后，本領域技術人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。

本實用新型的實施方式涉及一種帶有角位移傳感器的鉸鏈關節(jié)機構，包括有主級桿2、次級桿1和階梯釘4，所述階梯釘4上的第一段臺階固定有傳動輪3，階梯釘4的第二段臺階穿過主級桿2的圓柱孔，第三段臺階通過次級桿1上方形孔定位在次級桿1上，階梯釘4下端部設有螺紋孔，通過端頭釘8和墊片7使階梯釘4及安裝在階梯釘4上的構件軸向定位在主級桿2和次級桿1上形成活動鉸鏈；所述主級桿2上固定有傳感器固定架5，所述傳感器固定架5上安裝有傳感器6，所述傳感器6與階梯釘4同軸，所述傳感器6的轉(zhuǎn)軸插入階梯釘4上端部并通過緊定螺釘14固定在階梯釘4上；所述傳感器固定架5側(cè)端設有兩個階梯孔，線管11固定在第一階梯孔的大孔內(nèi)，線管11內(nèi)安裝有繩索12，所述繩索12通過第一階梯孔的小孔穿出包覆在傳動輪3上，繩索12上的一點固定在傳動輪3上，且通過第二階梯孔穿出與傳動系統(tǒng)相連接形成完整的傳動系統(tǒng)回路，通過轉(zhuǎn)動傳動輪3即可實現(xiàn)關節(jié)的驅(qū)動，同時關節(jié)轉(zhuǎn)動時（次級桿相對于主級桿旋轉(zhuǎn)）傳感器6產(chǎn)生角位移信號，反饋給控制系統(tǒng)。