[發明專利]一種基于絲桿螺紋副的主動變剛度關節

有效

• 申請號: 202110107563.0
• 申請日: 2021-01-26
• 公開（公告）號: CN112894790B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 李兵;李志森;徐文福;黃海林;肖斐
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學（深圳）
• 主分類號: B25J9/10
• 分類號: B25J9/10;B25J9/12;B25J17/00
• 代理公司: 珠海市君佳知識產權代理事務所(普通合伙) 44644
• 代理人: 劉戰勝

1.一種基于絲桿螺紋副的主動變剛度關節，其包括殼體、輸入控制端和變剛度調節組件，所述殼體包括固定的第一殼體和活動的第二殼體，其中所述第二殼體轉動設置在所述第一殼體上，所述輸入控制端用于驅動所述第二殼體圍繞其回轉中心進行轉動，其包括輸入轉軸和固定架，所述固定架設在所述輸入轉軸上并與所述輸入轉軸同步轉動，所述變剛度調節組件用于根據所述第二殼體的實際需要調節關節的剛度值，其包括：

一個以上的板簧，設置在所述固定架上；

滑座，可滑動地設置在所述板簧上；

移動滑架，與所述滑座固定連接；

楔形滑筒，位于所述第二殼體內并能夠進行升降；

軌道盤，與所述第二殼體固定連接；以及

驅動絲桿；

其中所述楔形滑筒上設有軌道板和位于所述軌道板上的軌道槽，所述軌道槽相較于所述輸入轉軸傾斜設置，所述移動滑架上設有輥子軸，所述輥子軸設置為橫穿所述軌道槽并能夠在所述軌道槽內滾動或滑動；

其中所述軌道盤與所述楔形滑筒之間層疊，所述軌道盤進一步設有通槽，所述軌道板設置為穿過所述通槽，所述軌道板為設置在所述輸入轉軸徑向方向上的三角形板或梯形板；

其中所述軌道盤設有凹形直線導槽，所述移動滑架上設有連接支角，所述連接支角嵌設在所述凹形直線導槽中并能夠在所述凹形直線導槽內滑動；其中所述驅動絲桿與所述楔形滑筒之間絲桿螺紋配合以驅動所述楔形滑筒上升或下降，所述楔形滑筒能夠驅動所述輥子軸在所述軌道槽內滑動，滑動的所述輥子軸驅動所述移動滑架在所述板簧的長度方向上沿所述凹形直線導槽向內或向外滑行，以調節所述板簧的有效長度實現關節剛度的改變。

2.如權利要求1所述的基于絲桿螺紋副的主動變剛度關節，其特征在于，所述滑座為輥子滑動座，其包括座體和兩個輥子，所述座體與所述移動滑架固定連接，兩個所述輥子套裝在所述板簧上。

3.如權利要求1所述的基于絲桿螺紋副的主動變剛度關節，其特征在于，所述板簧的數目在兩個或兩個以上，兩個或兩個以上的所述板簧圍繞所述輸入轉軸陣列或相對分布在所述固定架上。

4.如權利要求1所述的基于絲桿螺紋副的主動變剛度關節，其特征在于，位于不同所述板簧上的所述滑座與所述輸入轉軸的距離相同。

5.如權利要求1所述的基于絲桿螺紋副的主動變剛度關節，其特征在于，所述輥子軸上設有輥筒。

6.如權利要求1所述的基于絲桿螺紋副的主動變剛度關節，其特征在于，所述第二殼體通過兩個四點接觸薄壁軸承轉動設置在所述第一殼體內。

7.如權利要求1所述的基于絲桿螺紋副的主動變剛度關節，其特征在于，所述變剛度調節組件進一步包括壓盤和調剛度電機，所述壓盤固定在所述第二殼體上，所述調剛度電機設置在所述壓盤上，所述驅動絲桿與所述調剛度電機的輸出軸驅動連接。

8.如權利要求1所述的基于絲桿螺紋副的主動變剛度關節，其特征在于，所述輸入控制端進一步包括驅動盤，所述驅動盤與所述第一殼體固定連接，所述輸入轉軸為階梯軸，所述驅動盤上設有安裝槽孔，所述輸入轉軸的一端通過位于所述安裝槽孔內的第一軸承與所述驅動盤連接，所述輸入轉軸的另一端通過第二軸承與所述第二殼體連接。