[發明專利]一種可變剛度機械臂骨架結構

在審

• 申請號: 202211642252.5
• 申請日: 2022-12-20
• 公開（公告）號: CN116117861A
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 鮑官軍;王文彪;梅潔
• 申請（專利權）人: 杭州聞名智能科技有限公司
• 主分類號: B25J18/00
• 分類號: B25J18/00
• 代理公司: 杭州仁杰專利代理事務所(特殊普通合伙) 33297
• 代理人: 薄盈盈

1.一種可變剛度機械臂骨架結構，其特征在于，包括若干個相互串聯的骨架單元（1），相鄰兩個骨架單元通過萬向連接件（2）鉸接固定，所述骨架單元的兩端分別沿X向和Z向設有一對張緊套環（3），所述萬向連接件包括軸套（4），所述軸套沿X向和Z向分別設有兩對錐臺鎖緊組件（5），所述錐臺鎖緊組件與張緊套環相適配；所述錐臺鎖緊組件包括鎖緊錐臺（6）和設于鎖緊錐臺內的充氣膨脹件，當所述充氣膨脹件充氣時，所述鎖緊錐臺的錐面與張緊套環內壁過盈配合，相鄰兩個骨架單元相對固定；當所述充氣膨脹件排氣時，所述鎖緊錐臺的錐面與張緊套環內壁間隙配合，相鄰兩個骨架單元相對轉動。

2.根據權利要求1所述的可變剛度機械臂骨架結構，其特征在于：所述軸套沿X向和Z向分別設有兩對連接孔（7），所述軸套內形成有氣腔（8），所述連接孔與氣腔相連通；所述充氣膨脹件的自由端與連接孔螺紋密封連接。

3.根據權利要求2所述的可變剛度機械臂骨架結構，其特征在于：所述充氣膨脹件包括氣囊（9）、內部中空的氣管連接件（10）和旋轉卡套（11），所述氣管連接件的一端沿圓周方向向外凸起形成有套接凸臺（12），所述氣囊通過套接凸臺與氣管連接件套接連通，所述氣管連接件的另一端與連接孔螺紋連接；所述旋轉卡套與氣管連接件卡接固定，所述旋轉卡套的外徑大于套接凸臺的外徑。

4.根據權利要求2所述的可變剛度機械臂骨架結構，其特征在于：所述軸套沿Y向分別設有進氣孔（13）和排氣孔（14），所述進氣孔和排氣孔均與氣腔相連通；所述排氣孔與相鄰軸套的進氣孔通過連接管相連通，位于首端的軸套的進氣孔與外接輸氣泵相連接，位于末端的軸套的排氣孔密封設置。

5.根據權利要求1所述的可變剛度機械臂骨架結構，其特征在于：所述鎖緊錐臺的開口處設有插腳（15），所述軸套上設有與所述插腳相適配的導向槽（16），當所述充氣膨脹件充氣時，所述插腳沿導向槽朝遠離軸套的方向移動；當所述充氣膨脹件排氣時，所述插腳沿導向槽朝靠近軸套的方向移動。

6.根據權利要求5所述的可變剛度機械臂骨架結構，其特征在于：所述插腳與鎖緊錐臺一體成型，所述插腳至少具有兩個，且沿鎖緊錐臺的開口圓周方向對稱分布。

7.根據權利要求1所述的可變剛度機械臂骨架結構，其特征在于：所述骨架單元包括分體設置的主骨架（17）和設于主骨架兩端的X向連接骨架組件和Z向連接骨架組件；所述X向連接骨架組件包括一對沿X向同軸設置的連接骨架（18），所述Z向連接骨架組件包括一對沿Z向同軸設置的連接骨架；所述連接骨架的一端與主骨架固定連接，另一端通過張緊套環與鎖緊錐臺套接固定。

8.根據權利要求7所述的可變剛度機械臂骨架結構，其特征在于：所述主骨架為管狀結構，所述連接骨架為厚度沿遠離固定套環的方向逐漸變小的楔形結構。

9.根據權利要求1所述的可變剛度機械臂骨架結構，其特征在于：沿張緊套環的圓周方向，所述張緊套環內壁間隔設有若干個防滑凸起（19）。

10.根據權利要求1~9任一項所述的可變剛度機械臂骨架結構，其特征在于：所述骨架單元、鎖緊錐臺和軸套的材質均為樹脂材料。