一种串联驱动柔顺机械臂关节.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108608458A(43)申请公布日2018.10.02(21)申请号201810837768.2(22)申请日2018.07.26(71)申请人中国石油大学（华东）地址510000广东省广州市萝岗区科学城科学大道181号A4第9至11层(72)发明人王新庆刘艳立支政罗琳飞(74)专利代理机构北京华仲龙腾专利代理事务所(普通合伙)11548代理人李静(51)Int.Cl.B25J17/02(2006.01)B25J19/06(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图3页(54)发明名称一种串联驱动柔顺机械臂关节(57)摘要本发明公开了一种串行驱动柔顺机械臂关节，包括关节电机、谐波减速器、四连杆机构、关节外壳、输出外壳，所述关节电机与电机谐波连接件通过螺钉固定连接，电机谐波连接件上设有谐波减速器，谐波减速器波发生器的外侧套设有谐波减速器柔轮，谐波减速器柔轮的上表面与法兰盘连接，谐波减速器柔轮与法兰盘通过螺钉固定连接，法兰盘上固定有片弹簧底座，片弹簧底座上方固定连接有片弹簧，片弹簧的上方设有四连杆机构，通过刚度电机驱动主动锥齿轮，通过齿轮啮合带动从动锥齿轮，从而带动凸轮旋转，由于凸轮与四连杆机构的连接点接触，使得四连杆鞍形支架在片弹簧上的支撑点位置发生了改变，从而改变了关节刚度，实现关节刚度的可控调节。CN108608458ACN108608458A权利要求书1/2页1.一种串行驱动柔顺机械臂关节，包括关节电机（1）、谐波减速器、四连杆机构、关节外壳（17）、输出外壳（20），其特征在于，所述关节电机（1）与关节外壳（17）的底部及电机谐波连接件（2）通过螺钉固定连接，电机谐波连接件（2）上设有谐波减速器，谐波减速器波发生器（4）的外侧套设有谐波减速器柔轮（5），谐波减速器柔轮（5）的上表面与法兰盘（6）连接，谐波减速器柔轮（5）与法兰盘（6）通过螺钉固定连接，法兰盘（6）上固定有片弹簧底座（7），片弹簧底座（7）上方设有片弹簧（8），片弹簧（8）的一端通过螺钉固定在片弹簧底座（7）上，片弹簧（8）的上方设有四连杆机构，四连杆机构包括四连杆鞍形支架（9）、连杆（28）、四连杆连接支架（29），片弹簧（8）的另一端插入四连杆鞍形支架（9）的腿部，四连杆鞍形支架（9）的上方和下方均设有连杆（28），四连杆鞍形支架（9）的上方设有连接件（10）且与连接件（10）通过螺钉连接，连接件（10）的上方设有第一导轨滑块（111），且与第一导轨滑块（111）通过螺钉连接，四连杆机构上安装有四连杆连接支架（29），四连杆连接支架（29）通过销轴与连杆（28）相连接，四连杆连接支架（29）的内部设有第二小轴承（302），四连杆连接支架（29）上方设有第二导轨滑块（112），第二导轨滑块（112）与四连杆连接支架（29）通过螺钉连接，第一导轨滑块（111）、第二导轨滑块（112）分别安装在第一直线导轨（121）、第二直线导轨（122）上，第一导轨滑块（111）、第二导轨滑块（112）分别与第一直线导轨（121）、第二直线导轨（122）滑动连接。2.根据权利要求1所述的串行驱动柔顺机械臂关节，其特征在于，所述第一直线导轨（121）、第二直线导轨（122）的上方设有下层输出盘（13），且第一直线导轨（121）、第二直线导轨（122）分别通过螺钉与下层输出盘（13）连接，下层输出盘（13）的上方设有上层输出盘（14），下层输出盘（13）、与上层输出盘（14）与输出外壳（20）通过螺钉连接，上层输出盘（14）上固定有输出臂杆（15），关节外壳（17）套在输出外壳（20）的外侧，输出外壳（20）和关节外壳（17）之间设有上薄壁轴承（181）、下薄壁轴承（182），套筒（19）位于上薄壁轴承（181）、下薄壁轴承（182）之间，上薄壁轴承（181）的上方设有薄壁轴承盖（16），薄壁轴承盖（16）通过螺栓固定在关节外壳（17）上。3.根据权利要求2所述的串行驱动柔顺机械臂关节，其特征在于，所述上层输出盘（14）上固定连接有刚度电机固定支架（21），刚度电机（22）固定在刚度电机固定支架（21）上，刚度电机支架（21）的上表面固定连接有刚度电机（22），刚度电机（22）的输出轴与主动锥齿轮（23）连接，主动锥齿轮（23）与从动锥齿轮（24）相啮合，从动锥齿轮（24）的下方设有凸轮（25），从动锥齿轮（24）与凸轮（25）通过螺钉固定连接，从动锥齿轮（24）与凸轮（25）通过小轴承盖（26）及小轴承（27）轴向固定在法兰盘（6）上，凸轮（25）侧面与四连杆连接支架（29）内部的第二小轴承（302）抵接，第二小轴承（302）位于四连杆鞍形支架（9）内部。4.根据权利要求1所述的串行驱动柔顺