[發明專利]一種基于雙十字軸配合的液壓機械臂雙自由度關節

有效

• 申請號: 201910029490.0
• 申請日: 2019-01-13
• 公開（公告）號: CN109849050B
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 徐兵;張付;蘇琦;麻云;錢劍勇;岳藝明
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B25J17/02
• 分類號: B25J17/02;B25J9/14
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 劉靜;邱啟旺

1.一種基于雙十字軸配合的液壓機械臂雙自由度關節，其特征在于：包括右油缸組件(1)、左油缸組件(2)、機械臂前端組件(3)和臂體(4)；

所述右油缸組件(1)為采用伺服閥的油缸系統，其右活塞桿(1.1.1)與機械臂前端組件(3)通過轉動副相連，其右缸筒(1.10)與臂體(4)通過球鉸(1.9)連接；

所述左油缸組件(2)為采用伺服閥的油缸系統，其左活塞桿(2.1.1)與機械臂前端組件(3)通過轉動副相連，其左缸筒(2.7)與臂體(4)通過轉動副相連；

所述機械臂前端組件(3)包括右端連接十字軸(3.6)、左端連接十字軸(3.7)和支架法蘭(3.5)；

所述支架法蘭(3.5)具有兩個豎直回轉中心線；

所述右端連接十字軸(3.6)具有一豎直回轉中心線和一水平回轉中心線，其水平回轉中心線與右活塞桿(1.1.1)的末端形成轉動副，其豎直回轉中心線與支架法蘭(3.5)的右側豎直回轉中心線形成轉動副；

所述左端連接十字軸(3.7)具有一豎直回轉中心線和兩個水平回轉中心線，第一水平回轉中心線與左活塞桿(2.1.1)通過轉動副相連，第二水平回轉中心線與臂體(4)形成轉動副，其豎直回轉中心線與支架法蘭(3.5)的左側豎直回轉中心線形成轉動副；

右活塞桿(1.1.1)伸長或縮短時，右端連接十字軸(3.6)和支架法蘭(3.5)繞左端連接十字軸(3.7)的豎直回轉中心線轉動，從而實現關節向左或向右活動；

左活塞桿(2.1.1)伸長或縮短時，右端連接十字軸(3.6)和支架法蘭(3.5)繞左端連接十字軸(3.7)的第二水平回轉中心線轉動，從而實現關節向上或向下活動；

右活塞桿(1.1.1)和左活塞桿(2.1.1)同時運行，從而實現關節在空間角度上的活動。

2.根據權利要求1所述的一種基于雙十字軸配合的液壓機械臂雙自由度關節，其特征在于：所述右端連接十字軸(3.6)的上下兩端分別具有內置油路，與液壓機械臂的油路連通。

3.根據權利要求1所述的一種基于雙十字軸配合的液壓機械臂雙自由度關節，其特征在于：所述左端連接十字軸(3.7)的第一水平回轉中心線與第二水平回轉中心線在同一平面內，且第一水平回轉中心線在第二水平回轉中心線正下方。

4.根據權利要求1所述的一種基于雙十字軸配合的液壓機械臂雙自由度關節，其特征在于：所述左端連接十字軸(3.7)的豎直回轉中心線的端面設置第一編碼器(3.3.1)，用于測量關節繞左端連接十字軸(3.7)的豎直回轉中心線轉動的角度和角速度；所述左端連接十字軸(3.7)的第二水平回轉中心線的端面設置第二編碼器(3.3.2)，用于測量關節繞第二水平回轉中心線轉動的角度和角速度。

5.根據權利要求1所述的一種基于雙十字軸配合的液壓機械臂雙自由度關節，其特征在于：所述支架法蘭(3.5)包括相互平行的上支板(3.5.1)和下支板(3.5.2)，以及連接上支板(3.5.1)和下支板(3.5.2)的執行機構安裝板(3.5.3)。

6.根據權利要求5所述的一種基于雙十字軸配合的液壓機械臂雙自由度關節，其特征在于：該關節還包括第一壓蓋(3.1.1)、第一軸承(3.4.1)和第四軸承(3.4.4)，所述第一壓蓋(3.1.1)將第一軸承(3.4.1)固定在支架法蘭(3.5)的上支板(3.5.1)上，所述左端連接十字軸(3.7)的豎直回轉中心線的上端穿過第一軸承(3.4.1)；所述第四軸承(3.4.4)安裝在下支板(3.5.2)上，所述左端連接十字軸(3.7)的豎直回轉中心線的下端穿過第四軸承(3.4.4)。