[發(fā)明專利]基于非剛性連接的剛性力控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911348037.2
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN110985576B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊斌堂;劉魯楠;楊詣坤
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: F16F3/04
• 分類號: F16F3/04;F16F15/00;F16K31/02;F16K17/30
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

本發(fā)明提供了一種基于非剛性連接的剛性力控制裝置。其中：控制部件由球體、連接彈簧、輸出桿和驅(qū)動部分組成。連接彈簧與球體形成非剛性連接，球體與被控部件的錐面形成無間隙的剛性接觸。被控部件受到外力和控制部件施加的力。在被控部件受力達到平衡后，當(dāng)外力減小時，驅(qū)動部分驅(qū)動輸出桿位移增大，因此通過球體施加在被控部件上的力增大，進而控制被控部件受力保持不變。本發(fā)明創(chuàng)新性地使用了非剛性連接，使得被控部件能夠與控制部件保持接觸，在力控制過程中施力方式為剛性，控制精度高，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，適用于推廣應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及力控制裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種基于非剛性連接的剛性力控制裝置。

背景技術(shù)

對于閥門、機器人、制動器等產(chǎn)品，力控制對其工作精度和工作性能有著顯著影響，研究高精度的力控制裝置成為一個很有潛力的領(lǐng)域。現(xiàn)有的專利，例如專利文獻CN108426092A公開了一種閥門組件、電磁閥及電磁閥壓縮彈簧的二次調(diào)節(jié)方法，對閥門組件增加動力單元，在裝配好相關(guān)閥門組件后，仍可根據(jù)使用情況實現(xiàn)對彈性元件的壓縮量的調(diào)節(jié)，從而減輕了由于裝配誤差帶來的電磁閥控制不精確的問題。但該裝置基于彈簧進行力的調(diào)節(jié)，為非剛性的力控制，精度不高。

再比如專利文獻CN109966678A公開了一種消防機器人及反作用力控制方法，具體地通過控制消防機器人搭載的四個液壓柱從殼體伸出并撐住地面，液壓柱底部的可活動粗糙圓盤與地面緊貼，增加摩擦力，進而控制消防機器人噴水時產(chǎn)生的反作用力。但該裝置體積大，使用液壓部件可能產(chǎn)生泄露，控制精度低。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種基于非剛性連接的剛性力控制裝置。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種基于非剛性連接的剛性力控制裝置，包括控制部件，所述控制部件包括被控部件1、球體4、連接彈簧5以及驅(qū)動部件7；

所述連接彈簧5的一端安裝在驅(qū)動部件7上，所述連接彈簧5的另一端安裝在球體4上；

所述球體4與被控部件1接觸；

當(dāng)驅(qū)動部件7靠近連接彈簧5的方向運動時，由于球體4受到被控部件1的限制，連接彈簧5縮短。

優(yōu)選地，所述被控部件1上設(shè)置有輸出桿6；

所述連接彈簧5的一端安裝在輸出桿6上。

優(yōu)選地，所述輸出桿6沿周向方向上設(shè)置有延展部61；

所述連接彈簧5的一端安裝在延展部61上。

優(yōu)選地，所述連接彈簧5的數(shù)量為一個或多個；

所述球體4的數(shù)量與連接彈簧5的數(shù)量相匹配。

優(yōu)選地，所述連接彈簧5的數(shù)量為多個時，連接彈簧5沿輸出桿6的周向均勻或非均勻布置。

優(yōu)選地，所述延展部61包括如下任一種結(jié)構(gòu)：

-圓環(huán)形；

-多個扇環(huán)形，多個扇環(huán)形沿輸出桿6的周向等距均勻布置；

-多個圓柱形，多個圓柱形桿沿輸出桿6的周向等距均勻布置。

優(yōu)選地，所述被控部件1上設(shè)置有安裝槽11；

所述球體4安裝在安裝槽11里。

優(yōu)選地，所述安裝槽11包括圓臺形、圓錐形、半球形中的任一種結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述被控部件1與輸出桿6為可拆卸連接；

所述連接彈簧5與輸出桿6為可拆卸連接；

所述球體4、連接彈簧5為可拆卸連接。