[發明專利]一種機器人關節變剛度執行器

有效

• 申請號: 201711456376.3
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108262763B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 劉玉旺;劉霞剛;陳吉彪;程強;楊尚奎
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: B25J17/02
• 分類號: B25J17/02;B25J19/06
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 何麗英

1.一種機器人關節變剛度執行器，其特征在于：包括動力輸出裝置及兩組動力輸入裝置，其中動力輸出裝置包括動力輸出架（9）、絲杠（10）及摩擦圓臺（11），所述絲杠（10）安裝在動力輸出架（9）上、且與兩個摩擦圓臺（11）螺紋連接，兩個所述摩擦圓臺（11）的小直徑端相對應，兩組所述動力輸入裝置可轉動地安裝在所述動力輸出架（9）的兩側、且均與兩個所述摩擦圓臺（11）摩擦連接；通過改變兩組所述動力輸入裝置的相對轉向，從而對關節轉角和關節剛度進行控制；

兩組所述動力輸入裝置結構相同，均包括動力輸入軸（2）、彈簧擋板（3）、彈簧（4）、凸輪盤（5）、摩擦盤（6）及鋼球（7），其中動力輸入軸（2）與所述動力輸出架（9）轉動配合，所述彈簧擋板（3）套設在動力輸入軸（2）上、且隨動力輸入軸（2）轉動，所述凸輪盤（5）和摩擦盤（6）相對扣合、且均套設在動力輸入軸（2）上，所述凸輪盤（5）可在動力輸入軸（2）上沿軸向滑動，所述摩擦盤（6）和動力輸入軸（2）轉動配合、且可在動力輸入軸（2）上滑動，所述凸輪盤（5）和摩擦盤（6）之間沿周向設有多個鋼球（7），彈簧（4）套設在動力輸入軸（2）上、且受限于凸輪盤（5）和彈簧擋板（3）之間，所述摩擦盤（6）與兩個所述摩擦圓臺（11）摩擦連接；

當兩組所述動力輸入裝置的轉速和轉向均相同時，驅動所述動力輸出架（9）轉動，實現關節角度的控制；當兩組所述動力輸入裝置轉速相同，轉向相反時，帶動所述摩擦圓臺（11）繞絲杠（10）轉動，進而使所述摩擦圓臺（11）沿絲杠（10）上下移動，從而壓縮兩組所述動力輸入裝置，實現機器人關節的剛度變化。

2.根據權利要求1所述的機器人關節變剛度執行器，其特征在于：所述凸輪盤（5）和摩擦盤（6）的扣合面上沿周向多個設有用于容置鋼球（7）的凹槽。

3.根據權利要求1所述的機器人關節變剛度執行器，其特征在于：所述摩擦盤（6）通過錐面與兩個所述摩擦圓臺（11）摩擦配合。

4.根據權利要求1所述的機器人關節變剛度執行器，其特征在于：所述彈簧擋板（3）的一側設有用于定位所述彈簧（4）的軸肩。

5.根據權利要求1所述的機器人關節變剛度執行器，其特征在于：所述動力輸入軸（2）通過軸承（1）安裝在所述動力輸出架（9）上，兩組所述動力輸入裝置中的動力輸入軸（2）的軸線共線。

6.根據權利要求1所述的機器人關節變剛度執行器，其特征在于：所述動力輸入軸（2）與所述絲杠（10）垂直。

7.根據權利要求1所述的機器人關節變剛度執行器，其特征在于：所述凸輪盤（5）上設有D型孔，所述動力輸入軸（2）上設有與所述D型孔配合的D型結構。

8.根據權利要求1所述的機器人關節變剛度執行器，其特征在于：所述動力輸出架（9）包括對稱設置的上動力輸出架和下動力輸出架，所述上動力輸出架和下動力輸出架可拆卸連接。