[發明專利]基于石墨自潤滑的抗偏載柔性力矩傳感器

在審

• 申請號: 201810503915.2
• 申請日: 2018-05-23
• 公開（公告）號: CN108760116A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 趙杰;張赫;李治廷;王繼龍;劉玉斌
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01L3/10
• 分類號: G01L3/10
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳昕

基于石墨自潤滑的抗偏載柔性力矩傳感器，涉及一種被動減振彈性元件。解決了傳統的金屬橡膠力矩傳感器內圈與外圈間存在摩擦，無法準確的反映轉矩大小，導致測量精度低的問題。本發明包括內圈、外圈、四個金屬橡膠墊、擋板和石墨柱；內圈扣裝在外圈上，且在與外圈相接觸的內圈壁板上安裝有石墨柱，四個金屬橡膠墊預壓縮在內圈和外圈扣合后所圍成的區域空間內，擋板蓋裝在外圈上；石墨柱對內圈和外圈起到潤滑作用。本發明主要應用在機器人關節上。

技術領域

本發明涉及一種被動減振彈性元件。

背景技術

隨著機器人技術的發展，人機協作型機械臂得到了越來越多的關注，柔性關節作為人機協作型機械臂中重要的一環，對保障人類的安全起到了重要的作用，但柔性環節的引入也為系統帶來了振動，降低了機器人關節位置控制的精確性。目前可采用主動、半主動和被動三種方法抑制振動，主動振動控制是利用控制算法減小振動，可靠性差。半主動振動控制需要額外增加電機等控制元件，體積大，構造復雜。被動控制中采用金屬橡膠作為阻尼減震材料，具有使用壽命長，阻尼特性大，減振效果好等優點，另外可以通過在連接處增加應變片來測量轉矩。但是，傳統的金屬橡膠力矩傳感器(CN 107671875A)在測量時外圈與內圈會受到偏載的影響，不能準確的反映轉矩大小，導致測量精度低。因此，亟需解決上述問題。

發明內容

本發明是為了解決傳統的金屬橡膠力矩傳感器內圈與外圈間存在摩擦，無法準確的反映轉矩大小，導致測量精度低的問題，本發明提供了一種基于石墨自潤滑的抗偏載柔性力矩傳感器。

基于石墨自潤滑的抗偏載柔性力矩傳感器，包括內圈、外圈、四個金屬橡膠墊和擋板，還包括石墨柱；

內圈扣裝在外圈上，且在與外圈相接觸的內圈壁板上安裝有石墨柱，四個金屬橡膠墊預壓縮在內圈和外圈扣合后所圍成的區域空間內，擋板蓋裝在外圈上；

石墨柱對內圈和外圈起到潤滑作用。

優選的是，內圈包括內圈基板、內圈主體、兩個內圈擋板和兩個弧形內圈壁板；

內圈主體分別通過兩個內圈擋板與兩個弧形內圈壁板固定連接，且所述內圈主體、兩個內圈擋板和兩個弧形內圈壁板均設置在內圈基板上；

每個弧形內圈壁板上均設有通孔，該通孔用于安裝石墨柱；

每個弧形內圈壁板的外壁與外圈的內壁接觸。

優選的是，外圈上的環形基板與環形凸臺之間設有加強筋。

優選的是，外圈上的環形基板上設有凹沿，內圈扣裝在外圈的凹沿上。

優選的是，擋板上設有定位凸臺，且定位凸臺與內圈固定連接。

優選的是，所述外圈上的應變梁與應變梁擋板相交部分構成的連通部，且連通部在軸向方向上設有凸沿，且內圈基板與凸沿非接觸。

優選的是，所述的內圈基板上設有第一應變凸沿安置孔，且擋板上設有第二應變凸沿安置孔；

第一應變凸沿安置孔和第二應變凸沿安置孔用于共同盛放凸沿。

優選的是，所述內圈和擋板通過螺栓固定連接。

優選的是，所述外圈上的應變梁與內圈主體的外壁間留有至少0.1mm的間隙。

優選的是，每個金屬橡膠墊預壓縮5°。