[發明專利]一種基于左右旋絲杠-板簧機構的空間機械臂柔性關節

在審

• 申請號: 202211322868.4
• 申請日: 2022-10-27
• 公開（公告）號: CN115556137A
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 胡宇飛;陳萌;高金忠;張崇峰;苑會領;李桃
• 申請（專利權）人: 上海宇航系統工程研究所
• 主分類號: B25J17/02
• 分類號: B25J17/02;B25J17/00
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

1.一種基于左右旋絲杠-板簧機構的空間機械臂柔性關節，其特征在于，包括關節驅動構件、剛度調節構件、柔性關節輸出構件，所述剛度調節構件具有相對設置的第一端和第二端，所述剛度調節構件的第一端與所述關節驅動構件固定連接，所述剛度調節構件的第二端與所述柔性關節輸出構件連接，所述剛度調節構件被配置為調整所述機械臂柔性關節的剛度值。

2.根據權利要求1所述的基于左右旋絲杠-板簧機構的空間機械臂柔性關節，其特征在于，所述關節驅動構件包括關節驅動器、輸出法蘭盤，所述關節驅動器與所述輸出法蘭盤的第一側連接，所述輸出法蘭盤的第二側與所述剛度調節構件的第一端連接，所述關節驅動器是電機-諧波減速器一體化結構。

3.根據權利要求2所述的基于左右旋絲杠-板簧機構的空間機械臂柔性關節，其特征在于，所述關節驅動構件還包括電機底部連接件，所述電機底部連接件包括上端法蘭盤、輸入軸、第三滾動軸承、第一軸端彈性擋圈、第一墊片、底盤外殼、關節輸入盤，所述上端法蘭盤與所述關節驅動器固定連接，所述底盤外殼的一端與所述關節輸入盤連接，所述底盤外殼的另一端與所述上端法蘭盤連接，所述第三滾動軸承設在所述底盤外殼內，所述輸入軸的一端套設在所述第三滾動軸承內，所述第一軸端彈性擋圈設于所述第三滾動軸承的第一端與所述底盤外殼之間，所述第一墊片設于所述第三滾動軸承的第二端與所述上端法蘭盤之間，所述上端法蘭盤與所述關節驅動器固定連接。

4.根據權利要求1所述的基于左右旋絲杠-板簧機構的空間機械臂柔性關節，其特征在于，所述剛度調節構件包括變剛度機構、絲杠機構，所述絲杠機構的移動部件設于所述變剛度機構內，所述絲桿機構的移動部件與所述變剛度機構配合。

5.根據權利要求4所述的基于左右旋絲杠-板簧機構的空間機械臂柔性關節，其特征在于，所述變剛度機構包括剛度調節盤、第一板簧、第二板簧，所述第一板簧、第二板簧設于所述剛度調節盤內，所述第一板簧、第二板簧的一端與所述剛度調節盤固定連接，所述第一板簧、第二板簧的另一端懸空，所述第一板簧與所述第二板簧繞所述剛度調節盤的中心對稱設置。

6.根據權利要求5所述的基于左右旋絲杠-板簧機構的空間機械臂柔性關節，其特征在于，所述絲杠機構包括絲杠電機、左右旋絲杠、第一絲杠螺母、第二絲杠螺母、第一滑塊、第二滑塊、滑塊移動導軌、第一滾動軸承、第二滾動軸承、第一剛度調節支點部件、第二剛度調節支點部件，所述第一滾動軸承、所述第二滾動軸承固設在所述剛度調節盤上，所述左右旋絲杠的兩端分別套在所述第一滾動軸承、第二滾動軸承內，所述絲杠電機的輸出端與所述左右旋絲杠連接，所述左右旋絲杠具有左旋螺紋段和右旋螺紋段，所述第一絲杠螺母與所述左旋螺紋段連接，所述第二絲杠螺母與所述右旋螺紋段連接，所述第一滑塊可滑動地設在所述滑塊移動導軌上，所述第一滑塊與所述第一絲杠螺母連接，所述第一剛度調節支點部件與所述第一滑塊連接，所述第二滑塊可滑動地設在所述滑塊移動導軌上，所述第二滑塊與所述第二絲杠螺母連接，所述第二剛度調節支點部件與所述第一滑塊連接；所述第一剛度調節支點部件與所述第一板簧可滑動地連接，所述第二剛度調節支點部件與所述第二板簧可滑動地連接。

7.根據權利要求6所述的基于左右旋絲杠-板簧機構的空間機械臂柔性關節，其特征在于，所述絲杠電機的輸出端連接有第一錐齒輪，所述左右旋絲杠靠近所述絲杠電機的端部連接有第二錐齒輪，所述第一錐齒輪與所述第二錐齒輪嚙合。

8.根據權利要求7所述的基于左右旋絲杠-板簧機構的空間機械臂柔性關節，其特征在于，所述柔性關節輸出構件包括輸出部件、關節輸出盤、輸入輸出連接盤、輸出軸，所述輸入輸出連接盤與所述剛度調節盤的第二端連接，所述關節輸出盤與所述輸入輸出連接盤連接，所述輸出軸的一端穿過所述關節輸出盤并位于所述輸入輸出連接盤內；所述輸出部件的一端分別與所述第一板簧、第二板簧的懸空端連接，所述輸出部件的另一端分別與所述關節輸出盤連接。