[發明專利]一種新型的圓筒式彈性驅動器

在審

• 申請號: 201811089364.6
• 申請日: 2018-09-18
• 公開（公告）號: CN108839008A
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發明（設計）人: 史穎剛;劉利;王勇;陳昊;翟勝杭;陳客舟;張云博
• 申請（專利權）人: 西北農林科技大學
• 主分類號: B25J9/08
• 分類號: B25J9/08;B25J9/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種新型的圓筒式彈性驅動器，其特征在于，包括輸入圓盤和輸出圓筒，所述輸入圓盤與驅動電機連接，所述輸出圓筒與負載連接，所述輸入圓盤帶動所述輸出圓筒轉動。所述輸入圓盤包括下輸入圓盤和上輸入圓盤，所述下輸入圓盤一端的連接軸穿過所述輸出圓筒與所述上輸入圓盤固定連接；所述上輸入圓盤上對稱地設置有一對凸塊，所述輸出圓筒的一端對稱地設置有一對擋塊，所述凸塊與所述擋塊相間布置，且相鄰的凸塊和擋塊之間設置有彈性元件。所述下輸入圓盤與所述輸出圓筒之間設置有滾動軸承。本發明結構緊湊、通用性強、可以單獨承受動力源驅動力和負載反作用力。

技術領域

本發明屬于機器人用驅動器技術領域，具體涉及一種新型的圓筒式彈性驅動器。

背景技術

彈性驅動器作為一種新型的驅動器，一直受到國內外高校和研究所的關注，主要應用于需要柔順性或彈性的機器人機構中。如在單足跳躍機器人機構，人體關節醫療輔助機構，雙足步行機器人，外骨骼服，人體上肢機構等中的應用。它相當于在力輸出端與負載之間加入彈簧作為力矩的傳遞機構，它可以單獨承受動力源驅動力和負載反作用力。

目前串聯彈性驅動器應用在機器人關節主要分為直線型彈性驅動器和圓周型彈性驅動器兩種：直線型彈性驅動器結構上通過驅動器的直線運動輸出連接到彈性元件實現關節的柔性輸出，這種直線型彈性驅動器需要安裝在兩關節臂之間，限制了關節的靈活程度；圓周型彈性驅動器是在旋轉型驅動器與旋轉輸出軸間串聯彈性元件來實現柔順特性，圓周型彈性驅動器適用于電機驅動的關節型機器人上，相較于直線型彈性驅動器的優點是省去“旋轉－直線－旋轉”轉換，結構緊湊，關節活動范圍大，柔性參數易于設計。

本發明設計了一種新型的圓筒式彈性驅動器，結構緊湊、通用性強。

發明內容

本發明設計了一種新型的圓筒式彈性驅動器，旨在提供一種結構緊湊、通用性強、可以單獨承受動力源驅動力和負載反作用力的圓筒式彈性驅動器。

為了實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種新型的圓筒式彈性驅動器，包括輸入圓盤和輸出圓筒，所述輸入圓盤與驅動電機連接，所述輸出圓筒與負載連接，所述輸入圓盤帶動所述輸出圓筒轉動，所述輸入圓盤和所述輸出圓筒之間設置有彈性元件。

進一步，所述輸入圓盤包括下輸入圓盤和上輸入圓盤，所述下輸入圓盤一端的連接軸穿過所述輸出圓筒與所述上輸入圓盤固定連接；所述上輸入圓盤上對稱地設置有一對凸塊，所述輸出圓筒的一端對稱地設置有一對擋塊，所述凸塊與所述擋塊相間布置，且相鄰的凸塊和擋塊之間設置有彈性元件。

進一步，所述彈性元件是柱形壓縮彈簧；所述柱形壓縮彈簧垂直安裝在相對應擋塊和凸塊之間，且相鄰的柱形壓縮彈簧互呈90°設置。

進一步，所述擋塊和所述凸塊與所述柱形壓縮彈簧配合的工作面上均設置有限位凹槽。

進一步，所述輸出圓筒是一筒狀結構，筒狀結構的中部設置有一橫向擋板，所述橫向擋板的中央設置有孔結構以便于所述下輸入圓盤的連接軸穿過；所述擋塊對稱地設置在所述橫向擋板的上端面邊緣。

進一步，所述輸出圓筒的外柱面上還設置有連接板以與所述負載連接。

進一步，所述下輸入圓盤與所述輸出圓筒之間設置有滾動軸承。

進一步，所述輸出圓筒橫向擋板的下端面與所述滾動軸承配合，所述下輸入圓盤上圍繞所述連接軸設置有一環形凸臺以安裝所述滾動軸承。

進一步，所述上輸入圓盤的中央設置有螺釘過孔，連接螺釘穿過相對應的螺釘過孔與所述連接軸端部相對應的連接孔配合。

進一步，所述輸入圓盤與驅動電機通過諧波減速器連接。

進一步，所述輸入圓盤通過連接件與諧波減速器連接；所述連接件一端與所述輸入圓盤的下輸入圓盤固連，所述連接件另一端通過連接法蘭與所述諧波減速器連接。