[發明專利]一種用于機器人柔性關節的平面彈性體剛度測量裝置

在審

• 申請號: 201810073883.7
• 申請日: 2018-01-25
• 公開（公告）號: CN108414166A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 趙志強;趙立軍;劉星;孫振業
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01M5/00
• 分類號: G01M5/00;B25J19/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 高志光

一種用于機器人柔性關節的平面彈性體剛度測量裝置，它涉及儀器測量技術領域，它包括電機、減速器、扭矩傳感器、磁感應傳感器、底板、夾持器和施力軸；電機的輸出端連接減速器的輸入端，減速器的輸出端連接扭矩傳感器，減速器和扭矩傳感器均安裝在底板上，扭矩傳感器與施力軸連接，磁感應傳感器的磁感應齒輪安裝在施力軸上，夾持器插裝在施力軸的端部，磁感應傳感器的磁感應測頭通過傳感器支架固裝在底板上；扭矩傳感器、磁感應齒輪和施力軸三者同軸布置。本發明結構簡單，可靠性好，適合于中小批量的平面彈性體的剛度測量。

技術領域

本發明涉及儀器測量技術領域，特別涉及一種用于測量機器人柔性關節中的平面彈性體的剛度的高精度測量裝置。

背景技術

近年來，為解決機器人與人交互協作過程中安全問題，人們將串聯彈性驅動器運用于機器人柔性關節，串聯彈性驅動器的性能直接決定著機器人系統的綜合性能，如機器人、機械臂的最大負載能力、功率等參數，大多串聯彈性驅動器的彈性體采用了平面彈性體，

故平面彈性體的性能直接決定了串聯彈性驅動器的性能。因此平面彈性體的剛度及能夠承受的最大扭矩是必須精確測量的參數，它們能夠反映平面彈性體在材料、設計、加工精度和工藝水平方面的合理性，并對平面彈性體的優化設計及實際選用提供重要參考。

目前，平面彈性體的剛度測量技術還是比較落后的，如測試效率低、可靠性差、自動化程度不高、精度相對較低等，難以滿足當今中小批量、高精度、自動化的要求。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種結構簡單、可靠性好、適合中小批量的用于機器人柔性關節的平面彈性體剛度測量裝置。

一種用于機器人柔性關節的平面彈性體剛度測量裝置包括電機、減速器、扭矩傳感器、磁感應傳感器、底板、夾持器和施力軸；

電機的輸出端連接減速器的輸入端，減速器的輸出端連接扭矩傳感器，減速器和扭矩傳感器均安裝在底板上，扭矩傳感器與施力軸連接，磁感應齒輪安裝在施力軸上，夾持器插裝在施力軸的端部，磁感應傳感器的磁感應測頭通過傳感器支架固裝在底板上；扭矩傳感器、磁感應齒輪和施力軸三者同軸布置。

本發明相比現有技術的有益效果是：

平面彈性體在剛度和轉矩性能參數測量時，扭矩傳感器和磁感應傳感器位于一側，底板另一側進行待測件的裝配，且在測量過程中，一旦調整好，就不需再次調整測量裝置，使得測量工作非常簡單方便，可靠性好，適合中小批量的測量要求；由于采用了步進電機、磁感應傳感器和扭矩傳感器，借助連接外部設備如計算機和單片機等處理相關數據，可精確得到平面彈性體的最大扭矩和剛度等參數，能夠滿足實際應用中高精度和自動化的測量要求。

附圖說明

圖1為本發明的整體結構示意圖；

圖2為本發明去掉底板后的軸向組件示意圖；

圖3為本發明中底板的結構示意圖；

圖4為本發明所測的平面彈性體的結構示意圖。

圖中：1、步進電機，2、減速器，3、聯軸器I，4、扭矩傳感器，5、聯軸器II，6、底板，7、傳感器支架，8、磁感應測頭，9、磁感應齒輪，10、墊塊，11、法蘭，12、夾持器，13、施力軸，14、平面彈性體。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明的技術方案作進一步地說明。

如圖1和圖2所示，一種用于機器人柔性關節的平面彈性體剛度測量裝置包括電機1、減速器2、扭矩傳感器4、磁感應傳感器、底板6、夾持器12和施力軸13；