[實用新型]基于非線性彈性元件的可調(diào)剛度驅(qū)動器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520977545.8
• 申請日: 2015-11-30
• 公開（公告）號: CN205201526U
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊辰光;王行健;梁培棟;李智軍;宋嶸
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: B25J9/10
• 分類號: B25J9/10;B25J17/00
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 羅觀祥

1.一種基于非線性彈性元件的可調(diào)剛度驅(qū)動器，其特征在于，包括：控制 電路、微處理器、驅(qū)動電機(jī)、轉(zhuǎn)軸、減速機(jī)構(gòu)、非線性彈簧和齒輪蝸桿；

所述微處理器根據(jù)輸出的剛度和力矩，計算出非線性彈簧的伸縮量，并控 制驅(qū)動電機(jī)；

所述驅(qū)動電機(jī)在微處理器的控制下，通過轉(zhuǎn)軸輸出產(chǎn)生的扭矩，經(jīng)過減速 機(jī)構(gòu)降速同時提高輸出扭矩，經(jīng)過齒輪蝸桿轉(zhuǎn)換為拉力后，控制非線性彈簧的 伸縮量，從而控制輸出剛度和力矩的變化。

2.如權(quán)力要求1所述的基于非線性彈性元件的可調(diào)剛度驅(qū)動器，其特征在 于，所述控制模塊利用非線性彈簧伸縮量和輸出力矩與剛度之間的關(guān)系，設(shè)計 特定控制算法控制輸出剛度和力矩。

3.如權(quán)力要求1所述的基于非線性彈性元件的可調(diào)剛度驅(qū)動器，其特征在 于，所述非線性彈簧為的數(shù)量為兩根，兩根非線性彈簧分別在轉(zhuǎn)桿兩側(cè)，并聯(lián) 的兩根非線性彈簧連同轉(zhuǎn)桿整體的彈性系數(shù)正比于兩根非線性彈簧的彈性系數(shù) 之和；當(dāng)關(guān)節(jié)驅(qū)動器在作用過程中，所述非線性彈簧整體的彈性系數(shù)采用其輸 出力矩與時間轉(zhuǎn)角的導(dǎo)數(shù)來表示，兩根非線性彈簧的輸出力矩正比于兩根非線 性彈簧產(chǎn)生的彈力之差。

4.如權(quán)力要求3所述的基于非線性彈性元件的可調(diào)剛度驅(qū)動器，其特征在 于，所述兩根非線性彈簧與相應(yīng)位置的平方呈正相關(guān)。

5.如權(quán)力要求3所述的基于非線性彈性元件的可調(diào)剛度驅(qū)動器，其特征在 于，所述兩根非線性彈簧均連著驅(qū)動電機(jī)，在控制模塊的作用下，控制輸出剛 度的大小。

6.如權(quán)力要求3所述的基于非線性彈性元件的可調(diào)剛度驅(qū)動器，其特征在 于，所述兩根非線性彈簧完全相同，所述兩根非線性彈簧均通過連桿連接齒輪 蝸桿，兩根非線性彈簧受驅(qū)動電機(jī)和微處理器的驅(qū)動與控制，連桿輸出可調(diào)節(jié) 的剛度大小以及力矩大小。