[發(fā)明專利]一種步進葉片式機器人關(guān)節(jié)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910016059.2
• 申請日: 2019-01-08
• 公開（公告）號: CN109591046B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王林翔;胡耀東;王帆
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: B25J17/02
• 分類號: B25J17/02;B25J9/14
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林超

本發(fā)明公開了一種步進葉片式機器人關(guān)節(jié)。包括左端蓋、滾動軸承、軸芯、子葉片、母葉片、內(nèi)嚙合齒輪對、滾針軸承、側(cè)板、配油盤、右端蓋、旋轉(zhuǎn)配油閥和步進電機。內(nèi)嚙合齒輪對包括一個可以進行平面運動的外齒輪、一個中心軸位置固定的內(nèi)齒輪；軸芯放置于外齒輪的內(nèi)部，并且軸芯不發(fā)生轉(zhuǎn)動，軸芯上開有葉片槽和開口槽；右端蓋上開有供油油路與回油油路的油口，通過旋轉(zhuǎn)配油閥對油腔依次供油；旋轉(zhuǎn)配油閥由步進電機帶動產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)；油路對各油腔進行依次供油，推動外齒小齒輪進行平面運動，帶動內(nèi)齒大齒輪旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)動力輸出。本發(fā)明具有精度高、輸出功率密度大和結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機械關(guān)節(jié)領(lǐng)域，尤其涉及一種液壓和齒輪傳動復(fù)合的步進葉片式機器人關(guān)節(jié)。

背景技術(shù)

隨著機器人技術(shù)的發(fā)展，對于機器人手臂的要求也不斷提高，需要機器人手臂兼具有精度高、響應(yīng)快、能耗低、能耗低、體積小、輕量化、轉(zhuǎn)矩大、承載能力強等特點。現(xiàn)有的機器人手臂的驅(qū)動關(guān)節(jié)主要有兩種驅(qū)動方式，分為單一驅(qū)動器驅(qū)動和復(fù)合驅(qū)動結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的電機驅(qū)動、舵機驅(qū)動和液壓驅(qū)動，以及新型的記憶合擊、壓電陶瓷等驅(qū)動都是單一驅(qū)動器驅(qū)動。但是使用單一驅(qū)動器驅(qū)動，少了傳動機構(gòu)，使得其無法達到比較大的驅(qū)動力矩。而復(fù)合驅(qū)動結(jié)構(gòu)的關(guān)節(jié)可以提供較大的力矩，但是復(fù)合驅(qū)動結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，運行繁瑣，靈敏度低，有些情況下仍然存在著精度不足的缺點。在現(xiàn)有的技術(shù)中，機器人手臂的驅(qū)動依舊存在著重荷載和高精度不能同時保證的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出了一種步進葉片式機器人關(guān)節(jié)，結(jié)合了葉片馬達結(jié)構(gòu)和少齒差傳動技術(shù)，輸入端采用特別設(shè)計的旋轉(zhuǎn)配油閥將壓力油依次分配到各個油腔中，輸出端則采用一組少齒差內(nèi)嚙合齒輪對，實現(xiàn)步進輸出。其基本原理是，油路對各油腔進行依次供油，推動外齒小齒輪進行平面運動，帶動內(nèi)齒大齒輪旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)動力輸出，通過改變對油腔的供油順序，可以實現(xiàn)輸出力矩方向的反轉(zhuǎn)，最終內(nèi)齒大齒輪上的步進精度和速度取決于內(nèi)嚙合齒輪對的幾何參數(shù)和旋轉(zhuǎn)配油閥的轉(zhuǎn)速。

為了實現(xiàn)上述功能要求，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：