[發明專利]一種剛度可調的通用模塊、機械臂及工作方法

有效

• 申請號: 201610654675.7
• 申請日: 2016-08-11
• 公開（公告）號: CN106078793B
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 胡斌;陳桂生;龔建球;李樂超;譚榮兵;孫策
• 申請（專利權）人: 湖南瑞森可機器人科技有限公司
• 主分類號: B25J17/00
• 分類號: B25J17/00;B25J18/00;B25J9/08
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司43113
• 代理人: 馬強,李發軍

1.一種剛度可調的通用模塊，其特征在于，包括第一轉盤（1）、中間轉盤（2）和第二轉盤（3）；所述第一轉盤（1）與中間轉盤（2）之間設有第一吸合組件和第一復位元件，所述中間轉盤（2）與第二轉盤（3）之間設有第二吸合組件和第二復位元件；所述第一復位元件和第二復位元件的復位方向相反而使第一轉盤（1）、中間轉盤（2）和第二轉盤（3）之間形成剛柔配合的動力傳遞機構；

所述第一吸合組件在正常狀態下將第一轉盤（1）和中間轉盤（2）吸合形成剛性連接，在被撞擊的非正常正常狀態下第一轉盤（1）和中間轉盤（2）分離，形成傳遞柔性連接；所述第二吸合組件在正常狀態下將第二轉盤（3）和中間轉盤（2）吸合形成剛性連接，在被撞擊的非正常正常狀態下第二轉盤（3）和中間轉盤（2）分離，形成傳遞柔性連接。

2.根據權利要求1所述的剛度可調的通用模塊，其特征在于，所述第一轉盤（1）朝向中間轉盤（2）的端面上設有第一磁鐵安裝塊（6），所述第二轉盤（3）朝向中間轉盤（2）的端面上設有第四磁鐵安裝塊（9），所述中間轉盤（2）的兩個端面上設有分別與所述第一磁鐵安裝塊（6）配合吸合的第二磁鐵安裝塊（7）和與所述第四磁鐵安裝塊（9）配合吸合的第三磁鐵安裝塊（8）；所述第一磁鐵安裝塊（6）和第二磁鐵安裝塊（7）形成第一吸合組件，所述第三磁鐵安裝塊（8）和第四磁鐵安裝塊（9）形成第二吸合組件。

3.根據權利要求2所述的剛度可調的通用模塊，其特征在于，所述第一磁鐵安裝塊（6）、第二磁鐵安裝塊（7）、第三磁鐵安裝塊（8）和第四磁鐵安裝塊（9）內安裝有電磁鐵（14）而形成相應的電磁鐵安裝塊。

4.根據權利要求3所述的剛度可調的通用模塊，其特征在于，所述電磁鐵安裝塊的磁力大小可調。

5.根據權利要求2所述的剛度可調的通用模塊，其特征在于，所述第一轉盤（1）、第一復位元件、中間轉盤（2）、第二復位元件和第二轉盤（3）通過連接軸（10）相連；所述第一復位元件用于將因外力分離的第一磁鐵安裝塊（6）與第二磁鐵安裝塊（7）復位吸合在一起，所述第二復位元件用于將因外力分離的第三磁鐵安裝塊（8）與第四磁鐵安裝塊（9）復位吸合在一起。

6.根據權利要求2所述的剛度可調的通用模塊，其特征在于，所述第二磁鐵安裝塊（7）和第三磁鐵安裝塊（8）呈180°對稱分布在中間轉盤（2）的兩側上。

7.根據權利要求1-6之一所述的剛度可調的通用模塊，其特征在于，所述第一復位元件和第二復位元件均為扭簧（4,5），且兩個扭簧（4,5）設置的允許扭轉方向相反。

8.根據權利要求7所述的剛度可調的通用模塊，其特征在于，所述扭簧（5）通過連接軸套（12）裝在所述連接軸（10）上，所述第一轉盤（1）、中間轉盤（2）和第二轉盤（3）均通過相應的滾動軸承裝在所述連接軸（10）上。

9.一種機械臂，包括底座（16），依次串聯在所述底座（16）上的多個節臂組件（17,18），其特征在于，多個節臂組件（17,18）中的至少一個節臂組件內裝有至少一個如權利要求1-8之一所述的剛度可調的通用模塊（15）。

10.根據權利要求9所述的機械臂，其特征在于，裝有所述的剛度可調的通用模塊（15）的節臂組件（17,18）包括所述第二轉盤（3）配合相連的第一接合盤（21），與第一接合盤（21）固定相連的第一連桿（20），以及與第一連桿（20）鉸接相連的L座（19）；所述第一轉盤（1）通過第二連桿（22）與第二接合盤（23）固定相連，該第二接合盤（23）用于與相連節臂組件的L座（19）固定相連；所述最下一級的節臂組件的L座（19）裝在所述底座（16）上。