[發明專利]欠驅動三自由度復合關節

有效

• 申請號: 201410579979.2
• 申請日: 2014-10-23
• 公開（公告）號: CN104440938A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 羅天洪;郭園
• 申請（專利權）人: 重慶交通大學
• 主分類號: B25J17/02
• 分類號: B25J17/02;B25J13/00
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 謝殿武

1.一種欠驅動三自由度復合關節，其特征在于：包括關節殼體、運動驅動系統和控制系統，所述運動驅動系統包括主驅動裝置、側擺運動傳動組件、俯仰運動傳動組件和周轉運動傳動組件，所述主驅動裝置包括主驅動電機和主驅動齒輪傳動副，所述主驅動電機為雙向同軸輸出電機，所述主驅動齒輪傳動傳動副的主動齒輪與主驅動電機的一側輸出軸傳動連接，所述俯仰運動傳動組件以可離合的方式與所述主驅動電機的另一側輸出軸傳動配合，所述側擺運動傳動組件和所述周轉運動傳動組件的動力輸入端均分別以可離合的方式與所述主驅動齒輪傳動副的從動齒輪同軸傳動配合。

2.根據權利要求1所述的欠驅動三自由度復合關節，其特征在于：所述側擺運動傳動組件包括電磁離合器Ⅰ、側擺動力輸入齒輪、側擺動力錐齒輪傳動副和側擺動力輸出齒輪，所述側擺動力錐齒輪傳動副的主動錐齒輪和從動錐齒輪以軸線在豎直平面內垂直相交的方式嚙合，主動錐齒輪與側擺動力輸入齒輪傳動配合，從動錐齒輪與側擺動力輸出齒輪同軸固定，所述電磁離合器Ⅰ動力輸入端與主驅動齒輪傳動副的從動齒輪傳動，動力輸出端與側擺動力輸入齒輪同軸固定。

3.根據權利要求2所述的欠驅動三自由度復合關節，其特征在于：所述俯仰運動傳動組件包括電磁離合器Ⅱ、與電磁離合器Ⅱ動力輸出端傳動配合的俯仰動力錐齒輪傳動副和俯仰動力輸出齒輪，所述俯仰動力錐齒輪傳動副的主動錐齒輪和從動錐齒輪以軸線在橫向水平面內垂直相交的方式嚙合，所述電磁離合器Ⅱ動力輸入端與所述主驅動電機的輸出軸傳動連接，所述俯仰動力輸出齒輪與俯仰動力錐齒輪傳動副的從動錐齒輪同軸固定且與所述側擺動力輸出齒輪的齒輪軸線相垂直。

4.根據權利要求3所述的欠驅動三自由度復合關節，其特征在于：所述周轉運動傳動組件包括電磁離合器Ⅲ、與電磁離合器Ⅲ的動力輸出端同軸固定的周轉動力輸入齒輪和用于周轉動力輸出的行星輪系，所述行星輪系的太陽輪與周轉動力輸入齒輪同軸固定，所述行星輪系的齒圈外圓周設置有外齒，所述殼體內側圓周設置有用于與行星輪系齒圈的外齒嚙合的內齒。

5.根據權利要求4所述的欠驅動三自由度復合關節，其特征在于：所述側擺運動傳動組件還包括側擺動力齒輪傳動副，所述側擺動力輸入齒輪與所述側擺動力齒輪傳動副的主動齒輪同軸固定，所述側擺動力輸出齒輪與所述側擺動力齒輪傳動副的從動齒輪同軸固定。

6.根據權利要求5所述的欠驅動三自由度復合關節，其特征在于：所述俯仰運動轉動組件還包括俯仰動力直齒輪傳動副，所述電磁離合器Ⅱ的動力輸入端與所述主驅動電機對應動力輸出軸傳動連接，動力輸出端與俯仰動力直齒輪傳動副的主動齒輪傳動連接，所述俯仰動力直齒輪傳動副的從動齒輪與所述俯仰動力錐齒輪傳動副的主動錐齒輪同軸固定，所述俯仰動力錐齒輪傳動副的從動錐齒輪與所述俯仰動力輸出齒輪同軸固定。

7.根據權利要求6所述的欠驅動三自由度復合關節，其特征在于：所述控制系統包括對應三個電磁離合器分別設置的控制器。