复合机械关节.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CN108032329A(43)申请公布日2018.05.15(21)申请号201711380417.5(22)申请日2017.12.20(71)申请人重庆交通大学地址402247重庆市江津区双福新区福星大道1号(72)发明人潘雪娇宋锴(74)专利代理机构北京海虹嘉诚知识产权代理有限公司11129代理人吕小琴(51)Int.Cl.B25J17/02(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称复合机械关节(57)摘要本发明公开了一种复合机械关节，包括动力源、旋转机构及俯仰机构；旋转机构包括第一主动轴、第二主动轴、离合器Ⅰ及旋转平台；所述第一主动轴与第二主动轴通过离合器Ⅰ连接并可分离或接合；俯仰机构包括第一从动轴、第二从动轴、离合器Ⅱ、平台轴及俯仰平台，所述第一从动轴与第二从动轴通过离合器Ⅱ连接并可分离或接合，所述第一从动轴与第一主动轴之间通过齿轮组件传动连接；本发明可单独作为旋转关节，可单独作为俯仰关节，也可同时进行旋转运动和俯仰运动，能满足在一定空间条件的限制下同时保留机构的灵活性。CN108032329ACN108032329A权利要求书1/2页1.一种复合机械关节，其特征在于：包括动力源、旋转机构及俯仰机构；所述旋转机构包括第一主动轴、第二主动轴、离合器Ⅰ及旋转平台；所述第一主动轴与第二主动轴通过离合器Ⅰ连接并可分离或接合，所述第一主动轴与动力源的输出端相连，所述旋转平台与第二主动轴相连并由第二主动轴带动旋转；所述俯仰机构包括第一从动轴、第二从动轴、离合器Ⅱ、平台轴及俯仰平台，所述第一从动轴与第二从动轴通过离合器Ⅱ连接并可分离或接合，所述第一从动轴与第一主动轴之间通过齿轮组件传动连接；所述第二从动轴穿过旋转平台并由旋转平台带动旋转；所述平台轴的一端与第二主动轴穿过旋转平台的部分单自由度转动连接、另一端与俯仰平台固定连接；所述俯仰平台的内侧与蜗轮相连并由蜗轮带动做俯仰运动，所述第二从动轴穿过旋转平台的部分设有用于与蜗轮配合的蜗杆。2.根据权利要求1所述的复合机械关节，其特征在于：所述离合器Ⅰ包括离合器壳体Ⅰ、设在离合器壳体Ⅰ内壁的电磁铁Ⅰ及伸入离合器壳体Ⅰ内的用于与第一主动轴相连的第一离合轴和用于与第二主动轴相连的第二离合轴，所述第一离合轴与第二离合轴相对设置，且第一离合轴与第二离合轴相对的端面上分别设有采用磁控形状记忆合金制成的连接记忆块Ⅰ；所述连接记忆块Ⅰ在电磁铁Ⅰ所产生磁场的作用下变形并互相挤压，使得第一主动轴与第二主动轴接合。3.根据权利要求2所述的复合机械关节，其特征在于：所述离合器壳体Ⅰ内设有位于第二离合轴外侧的基座Ⅰ，所述基座Ⅰ上设有采用磁控形状记忆合金制成的锁紧记忆块Ⅰ；所述锁紧记忆块Ⅰ抱死第二离合轴并在电磁铁Ⅰ所产生磁场的作用下变形以解除对第二离合轴的抱死。4.根据权利要求3所述的复合机械关节，其特征在于：所述离合器Ⅱ包括离合器壳体Ⅱ、设在离合器壳体Ⅱ内壁的电磁铁Ⅱ及伸入离合器壳体Ⅱ内的用于与第一从动轴相连的第三离合轴和用于与第二从动轴相连的第四离合轴，所述第三离合轴与第四离合轴相对设置，且第三离合轴与第四离合轴相对的端面上分别设有采用磁控形状记忆合金制成的连接记忆块Ⅱ；所述连接记忆块Ⅱ在电磁铁Ⅱ所产生磁场的作用下变形并互相挤压，使得第一从主动轴与第二从动轴接合。5.根据权利要求4所述的复合机械关节，其特征在于：所述离合器壳体Ⅱ内设有位于第四离合轴外侧的基座Ⅱ，所述基座Ⅱ上设有采用磁控形状记忆合金制成的锁紧记忆块Ⅱ；所述锁紧记忆块Ⅱ抱死第四离合轴并在电磁铁Ⅱ所产生磁场的作用下变形以解除对第四离合轴的抱死。6.根据权利要求5所述的复合机械关节，其特征在于：所述动力源为电机，所述电机的输出轴与第一主动轴之间设有减速器。7.根据权利权要6所述的复合机械关节，其特征在于：所述第二从动轴由两半轴组成，且两半轴之间通过调速器相连。8.根据权利权要7所述的复合机械关节，其特征在于：该复合机械关节还包括一关节壳体，所述旋转平台置于关节壳体的口部，所述第一主动轴穿过关节壳体且关节壳体中设有用于支撑第一主动轴的轴承Ⅰ；所述旋转平台中设有用于支撑第二从动轴的轴承Ⅱ。9.根据权利权要8所述的复合机械关节，其特征在于：所述齿轮组件包括套设在第一主动轴上的主动齿轮及套设在第一从动轴上的从动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮啮合传2CN108032329A权利要求书2/2页动。10.根据权利要求7所述的复合机械关节，其特征在于：该复合机械关节还包括控制系统，所述控制系统包括处理器、用于通断电磁铁Ⅰ电流的开关Ⅰ及用于通断电磁铁Ⅱ电流的开关Ⅱ，所述开关Ⅰ、开关Ⅱ及电机的信号输入端分别与处理器的信号输出端相连。3CN108032329A说明书1/5页复合