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(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CN108453723A(43)申请公布日2018.08.28(21)申请号201810400126.6(22)申请日2018.04.28(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区100084信箱82分箱清华大学专利办公室(72)发明人王立平吴军吴崇灯(74)专利代理机构北京鸿元知识产权代理有限公司11327代理人邸更岩(51)Int.Cl.B25J9/10(2006.01)B25J17/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种基于六杆机构的板簧式变刚度柔性驱动器(57)摘要一种基于六杆机构的板簧式变刚度柔性驱动器,属于柔性驱动技术领域。该驱动器包括机架、动力传动及输出机构和刚度调节机构。主电机输出轴连接动力传动机构,输出机构与动力传动机构铰接;刚度调节机构包括刚度调节电机、蜗轮蜗杆和六杆机构、滑块和板簧等,刚度调节电机安装在动力传动机构上,通过蜗轮蜗杆连接六杆机构;主电机转动带动动力传动机构转动,动力传动机构将动力传递给输出机构,从而改变机构的平衡位置;刚度调节电机轴转动时,通过蜗轮蜗杆带动六杆机构运动,滑块在板簧上的位置发生改变,从而实现变刚度。本发明具有结构尺寸小,易于控制,调节范围广等优点,可广泛用于各类仿生和康复机器人的研究和应用中。CN108453723ACN108453723A权利要求书1/1页1.一种基于六杆机构的板簧式变刚度柔性驱动器,包括机架(1)、动力传动及输出机构和刚度调节机构,其特征在于:所述动力传动及输出机构包括主电机(2)、动力传动机构(5)和输出机构(6);动力传动机构(5)包括上圆盘(5a)、下圆盘(5b)和圆盘连接件(5c);输出机构(6)包括上输出板(6a)、下输出板(6b)和输出板连接件(6c);所述主电机(2)安装在机架(1)上;主电机(2)的输出轴与动力传动机构(5)的下圆盘(5b)同轴固接;所述上圆盘(5a)和下圆盘(5b)同轴布置,并通过圆盘连接件(5c)固接;上圆盘轴和下圆盘轴通过轴承分别与机架(1)连接;所述上输出板(6a)和下输出板(6b)通过输出板连接件(6c)固接;上输出板(6a)通过轴承与上圆盘轴连接,下输出板(5b)通过轴承与下圆盘轴连接;所述刚度调节机构包括刚度调节电机(7)、蜗杆(10)、涡轮(11)、第一齿轮(12)、第二齿轮(13)、第一连杆(16)、第二连杆(17)、滑块(18)和板簧(19);所述刚度调节电机(7)安装在上圆盘(5a)或者下圆盘(5b)上;所述蜗杆(10)与刚度调节电机(7)固接;蜗杆(10)与涡轮(11)啮合;涡轮(11)安装在第一齿轮轴(14)上;第一齿轮(12)与第二齿轮(13)啮合,且两齿轮为相同齿轮;第一齿轮轴(14)和第二齿轮轴(15)的一端分别通过轴承安装在上圆盘(5a)上;第一齿轮轴(14)和第二齿轮轴(15)的另一端分别通过轴承安装在下圆盘(5b)上;所述板簧(19)安装在输出板连接件(6c)上;所述滑块(18)安装在板簧(19)上,并与板簧(19)构成移动副;所述第一连杆(16)和第二连杆(17)的一端分别通过转动副连接第一齿轮(12)和第二齿轮(13)的边缘,第一连杆(16)和第二连杆(17)的另一端分别通过转动副连接滑块(18);所述第一齿轮(12)、第二齿轮(13)、第一连杆(16)、第二连杆(17)、滑块(18)、板簧(19)和输出机构(6)构成六杆机构,且六杆机构关于第一齿轮(12)与第二齿轮(13)圆心连线的中垂面镜像对称。2.按照权利要求1所述的一种基于六杆机构的板簧式变刚度柔性驱动器,其特征在于:所述机架(1)包括上机架板(1a)、下机架板(1b)和机架板连接件(1c);上机架板(1a)和下机架板(1b)通过机架板连接件(1c)固接;上圆盘轴通过轴承与上机架板(1a)连接,下圆盘轴通过轴承与下机架板(1b)连接。3.根据权利要求1或2所述一种基于六杆机构的板簧式变刚度柔性驱动器,其特征在于,所述主电机(2)通过第一联轴器(4)与动力传动机构(5)连接,刚度调节电机(7)通过第二联轴器(9)与蜗杆(10)连接。2CN108453723A说明书1/4页一种基于六杆机构的板簧式变刚度柔性驱动器技术领域[0001]本发明涉及一种基于六杆机构的板簧式变刚度柔性驱动器,可用于机器人关节的柔性驱动,属于柔性驱动技术领域。背景技术[0002]随着社会的快速发展及老龄化趋势的增大,人类对服务机器人、仿生机器人以及康复机器人的需求越来越多,机器与人以及环境的交互变得越发频繁,人机交互的安全性越来越受到重视。[0003]为了提高人与机器人交互的安全性,以及提高能量利用效率和系统的动态特性,迫切需要机器人的关节具