[發(fā)明專利]關(guān)節(jié)儲能助力機(jī)構(gòu)、機(jī)器人關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)及機(jī)器人

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011196318.3
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112407095B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃忠葵;謝錚;丁宏鈺;羅琪翔
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市優(yōu)必選科技股份有限公司
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032
• 代理公司: 深圳中一聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44414
• 代理人: 袁哲

本申請屬于機(jī)器人配件技術(shù)領(lǐng)域，涉及關(guān)節(jié)儲能助力機(jī)構(gòu)、機(jī)器人關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)及機(jī)器人。該關(guān)節(jié)儲能助力機(jī)構(gòu)中，套筒的一端作為第一樞接端，單向離合齒條能相對滑桿軸向滑動且單向離合齒條的一端作為第二樞接端，彈性結(jié)構(gòu)抵設(shè)在滑桿與套筒之間。關(guān)節(jié)在需要儲能時，使單向離合齒條切換至固定狀態(tài)，滑桿跟隨單向離合齒條運(yùn)動，將滑桿的動能轉(zhuǎn)換為彈性結(jié)構(gòu)的勢能以實(shí)現(xiàn)儲能。單向離合齒條與滑桿回程時，彈性結(jié)構(gòu)釋能以帶動單向離合齒條與滑桿反向移動，對活動臂起到輔助推動作用。使單向離合齒條切換至自由狀態(tài)時，單向離合齒條可相對滑桿滑動，彈性結(jié)構(gòu)無法儲能。關(guān)節(jié)儲能助力機(jī)構(gòu)、機(jī)器人關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)及機(jī)器人，通過適時地擒縱單向離合齒條可實(shí)現(xiàn)儲能與釋能。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請屬于機(jī)器人配件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及關(guān)節(jié)儲能助力機(jī)構(gòu)、機(jī)器人關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)及機(jī)器人。

背景技術(shù)

目前，機(jī)器人關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)在運(yùn)動過程中存在兩個方面的問題：1.在某些特定運(yùn)動時需要較大的速度和加速度，所需的轉(zhuǎn)動動力件輸出功率需相應(yīng)增加，這將增加關(guān)節(jié)的整體質(zhì)量和體積，以及生產(chǎn)成本；2.在特定位置，機(jī)器人關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的重力勢能無法存儲，并需要轉(zhuǎn)動動力件克服重力做功而導(dǎo)致能量損耗。

發(fā)明內(nèi)容

本申請實(shí)施例的目的在于提供一種關(guān)節(jié)儲能助力機(jī)構(gòu)、機(jī)器人關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)及機(jī)器人，以解決現(xiàn)有機(jī)器人關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動動力件質(zhì)量和體積較大，機(jī)器人關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的重力勢能無法存儲的技術(shù)問題。

本申請實(shí)施例提供一種關(guān)節(jié)儲能助力機(jī)構(gòu)，包括：

套筒，所述套筒的第一端作為第一樞接端，所述套筒的第二端為開口端；

滑桿，所述滑桿的第一端穿過所述開口端，且能夠相對所述套筒沿所述套筒的軸向滑動；

彈性結(jié)構(gòu)，其兩端分別抵設(shè)于所述滑桿的第一端端面與所述套筒的第一端內(nèi)壁；

單向離合齒條，具有相對所述滑桿靜止的固定狀態(tài)與相對所述滑桿沿所述滑桿的軸向滑動的自由狀態(tài)；所述單向離合齒條的遠(yuǎn)離所述套筒的一端作為第二樞接端；以及

切換裝置，包括單向離合插齒與驅(qū)動組件，所述驅(qū)動組件用于驅(qū)動所述單向離合插齒移動，以使所述單向離合插齒與所述單向離合齒條相嚙合以切換所述單向離合齒條至所述固定狀態(tài)，或者使所述單向離合插齒與所述單向離合齒條相分離以切換所述單向離合齒條至所述自由狀態(tài)；

當(dāng)外力使所述單向離合齒條由所述第一樞接端至所述第二樞接端的方向移動時，所述單向離合插齒與所述單向離合齒條能夠由相嚙合轉(zhuǎn)為相分離。

可選地，所述單向離合齒條具有多個第一楔形齒牙，每個所述第一楔形齒牙具有相背對的第一斜面與第一垂面，且所述第一垂面面向所述第一樞接端設(shè)置，所述第一斜面面向所述第二樞接端設(shè)置；

所述單向離合插齒具有多個第二楔形齒牙，每個所述第二楔形齒牙具有相背對的第二斜面與第二垂面，且所述第二斜面面向所述第一樞接端設(shè)置，所述第二垂面面向所述第二樞接端設(shè)置；

當(dāng)所述單向離合齒條與所述單向離合插齒相嚙合時，在相嚙合的所述第一楔形齒牙與所述第二楔形齒牙中，所述第一斜面與所述第二斜面相抵接，所述第一垂面與所述第二垂面相抵接。

可選地，所述彈性結(jié)構(gòu)為磁彈簧，所述磁彈簧包括沿所述套筒的軸向滑動裝配于所述套筒內(nèi)的至少兩個磁體，相鄰兩個所述磁體的相面對側(cè)的磁性相反；當(dāng)所述單向離合齒條處于所述自由狀態(tài)時，相鄰兩個所述磁體間隔設(shè)置；

或，所述彈性結(jié)構(gòu)為壓縮彈簧，所述壓縮彈簧容置于所述套筒內(nèi)。

可選地，所述滑桿的第一端設(shè)有限位凸緣，所述限位凸緣能夠抵設(shè)于所述套筒的第二端的內(nèi)壁，以限定所述滑桿的軸向移動范圍。

可選地，所述套筒的第二端設(shè)有用于支承所述滑桿的直線軸承。

可選地，所述切換裝置包括安裝于所述滑桿上的支座，所述單向離合插齒滑動裝配于所述支座。