[發明專利]復合機械關節

有效

• 申請號: 201711380417.5
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN108032329B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 潘雪嬌;宋鍇
• 申請（專利權）人: 重慶交通大學
• 主分類號: B25J17/02
• 分類號: B25J17/02
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 呂小琴

1.一種復合機械關節，其特征在于：包括動力源、旋轉機構及俯仰機構；

所述旋轉機構包括第一主動軸、第二主動軸、離合器Ⅰ及旋轉平臺；所述第一主動軸與第二主動軸通過離合器Ⅰ連接并可分離或接合，所述第一主動軸與動力源的輸出端相連，所述旋轉平臺與第二主動軸相連并由第二主動軸帶動旋轉；所述俯仰機構包括第一從動軸、第二從動軸、離合器Ⅱ、平臺軸及俯仰平臺，所述第一從動軸與第二從動軸通過離合器Ⅱ連接并可分離或接合，所述第一從動軸與第一主動軸之間通過齒輪組件傳動連接；所述第二從動軸穿過旋轉平臺并由旋轉平臺帶動旋轉；所述平臺軸的一端與第二主動軸穿過旋轉平臺的部分單自由度轉動連接、另一端與俯仰平臺固定連接；所述俯仰平臺的內側與蝸輪相連并由蝸輪帶動做俯仰運動，所述第二從動軸穿過旋轉平臺的部分設有用于與蝸輪配合的蝸桿；

所述離合器Ⅰ包括離合器殼體Ⅰ、設在離合器殼體Ⅰ內壁的電磁鐵Ⅰ及伸入離合器殼體Ⅰ內的用于與第一主動軸相連的第一離合軸和用于與第二主動軸相連的第二離合軸，所述第一離合軸與第二離合軸相對設置，且第一離合軸與第二離合軸相對的端面上分別設有采用磁控形狀記憶合金制成的連接記憶塊Ⅰ；所述連接記憶塊Ⅰ在電磁鐵Ⅰ所產生磁場的作用下變形并互相擠壓，使得第一主動軸與第二主動軸接合；第一離合軸、第二離合軸可分別與第一主動軸、第二主動軸以可拆卸方式相連。

2.根據權利要求1所述的復合機械關節，其特征在于：所述離合器殼體Ⅰ內設有位于第二離合軸外側的基座Ⅰ，所述基座Ⅰ上設有采用磁控形狀記憶合金制成的鎖緊記憶塊Ⅰ；所述鎖緊記憶塊Ⅰ抱死第二離合軸并在電磁鐵Ⅰ所產生磁場的作用下變形以解除對第二離合軸的抱死。

3.根據權利要求2所述的復合機械關節，其特征在于：所述離合器Ⅱ包括離合器殼體Ⅱ、設在離合器殼體Ⅱ內壁的電磁鐵Ⅱ及伸入離合器殼體Ⅱ內的用于與第一從動軸相連的第三離合軸和用于與第二從動軸相連的第四離合軸，所述第三離合軸與第四離合軸相對設置，且第三離合軸與第四離合軸相對的端面上分別設有采用磁控形狀記憶合金制成的連接記憶塊Ⅱ；所述連接記憶塊Ⅱ在電磁鐵Ⅱ所產生磁場的作用下變形并互相擠壓，使得第一從主動軸與第二從動軸接合。

4.根據權利要求3所述的復合機械關節，其特征在于：所述離合器殼體Ⅱ內設有位于第四離合軸外側的基座Ⅱ，所述基座Ⅱ上設有采用磁控形狀記憶合金制成的鎖緊記憶塊Ⅱ；所述鎖緊記憶塊Ⅱ抱死第四離合軸并在電磁鐵Ⅱ所產生磁場的作用下變形以解除對第四離合軸的抱死。

5.根據權利要求4所述的復合機械關節，其特征在于：所述動力源為電機，所述電機的輸出軸與第一主動軸之間設有減速器。

6.根據權利權要5所述的復合機械關節，其特征在于：所述第二從動軸由兩半軸組成，且兩半軸之間通過調速器相連。

7.根據權利權要6所述的復合機械關節，其特征在于：該復合機械關節還包括一關節殼體，所述旋轉平臺置于關節殼體的口部，所述第一主動軸穿過關節殼體且關節殼體中設有用于支撐第一主動軸的軸承Ⅰ；所述旋轉平臺中設有用于支撐第二從動軸的軸承Ⅱ。

8.根據權利權要7所述的復合機械關節，其特征在于：所述齒輪組件包括套設在第一主動軸上的主動齒輪及套設在第一從動軸上的從動齒輪，所述主動齒輪與從動齒輪嚙合傳動。

9.根據權利要求6所述的復合機械關節，其特征在于：該復合機械關節還包括控制系統，所述控制系統包括處理器、用于通斷電磁鐵Ⅰ電流的開關Ⅰ及用于通斷電磁鐵Ⅱ電流的開關Ⅱ，所述開關Ⅰ、開關Ⅱ及電機的信號輸入端分別與處理器的信號輸出端相連。