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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CN106514701A(43)申请公布日2017.03.22(21)申请号201710021391.9(22)申请日2017.01.12(71)申请人哈尔滨工业大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号(72)发明人刘玉斌张赫蔡若凡李戈赵杰(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109代理人高志光(51)Int.Cl.B25J17/02(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图4页(54)发明名称一种可变刚度的柔性关节(57)摘要一种可变刚度的柔性关节,它涉及一种机器人关节,以解决现有机器人关节结构复杂、线性度差以及能量损耗大的问题,它包括刚度调节机构、主传动机构、刚调传动机构和支撑定位座;所述刚度调节机构包括输出杆、刚调内齿圈、支点齿轮、支点杆、中间杆、弹簧和两个滑块;所述主传动机构包括主动电机、主行星减速器、主电机齿轮和主传动内齿圈;所述刚调传动机构包括刚调电机、刚调行星减速器、刚调电机齿轮、刚调传动齿轮和刚调主轴;所述支撑定位座包括底座和外壳;所述刚度调节机构布置在所述外壳内,所述主动电机齿轮、所述主传动内齿圈、所述刚调电机齿轮、所述刚调传动齿轮和所述刚调主轴布置在所述外壳,本发明用于机器人肘关节。CN106514701ACN106514701A权利要求书1/2页1.一种可变刚度的柔性关节,其特征在于:它包括刚度调节机构(1)、主传动机构(2)、刚调传动机构(3)和支撑定位座(4);所述刚度调节机构(1)包括输出杆(101)、刚调内齿圈(102)、支点齿轮(103)、支点杆(107)、中间杆(110)、弹簧(111)和两个滑块(112);所述主传动机构(2)包括主动电机(200)、主行星减速器(201)、主电机齿轮(202)和主传动内齿圈(206);所述刚调传动机构(3)包括刚调电机(300)、刚调行星减速器(301)、刚调电机齿轮(302)、刚调传动齿轮(306)和刚调主轴(308);所述支撑定位座(4)包括底座(401)和外壳(402);所述外壳(402)为上端封闭而下端敞口的外壳,外壳(402)的下端安装有底座(401);所述刚度调节机构(1)布置在所述外壳(402)内,所述主动电机齿轮(202)、所述主传动内齿圈(206)、所述刚调电机齿轮(302)、所述刚调传动齿轮(306)和所述刚调主轴(308)布置在所述外壳(402);所述主动电机(200)的输出轴竖向布置,所述主动电机(200)的输出轴上安装有所述主动行星减速器(201),所述主动行星减速器(201)的输出轴上安装有所述主电机齿轮(202),所述主电机齿轮(202)与所述主传动内齿圈(206)啮合,所述主传动内齿圈(206)安装在所述外壳(402)的内壁上,且所述主传动内齿圈(206)能相对外壳(402)周向转动,所述主传动内齿圈(206)的上部设置有与其连接的所述刚调内齿圈(102);所述刚调电机(300)的输出轴竖向布置,所述刚调电机(300)的输出轴上安装有所述刚调行星减速器(301),所述刚调行星减速器(301)的输出轴上安装有所述刚调电机齿轮(302);所述刚调主轴(308)竖向设置,所述刚调主轴(308)的下端转动安装在所述底座(401)上,所述刚调主轴(308)的上端安装有所述支点齿轮(103),所述支点齿轮(103)与所述刚调内齿圈(102)啮合,所述刚调主轴(308)上还安装有所述刚调传动齿轮(306),所述刚调传动齿轮(306)与所述刚调电机齿轮(302)啮合,所述刚调主轴(308)安装在所述主传动内齿圈(206)上,且刚调主轴(308)能相对所述主传动内齿圈(206)周向转动;所述中间杆(110)的两端各转动安装有一个所述滑块(112),位于两个所述滑块(112)之间的所述中间杆(110)上套装有弹簧(111),所述支点杆(107)的一端与所述支点齿轮(103)转动连接,所述支点杆(107)的另一端转动安装在两个所述滑块(112)中的其中一个滑块(112)上,所述输出杆(101)的一端转动连接转动安装在所述两个所述滑块(112)中的另一个滑块(112)上,所述输出杆(101)的另一端安装有输出轴(C),所述输出轴(C)转动安装在外壳(402)的上端通孔内,邻近所述支点杆(107)的另一端的所述中间杆(110)的端部转动安装在所述刚调内齿圈(102)上。2.根据权利要求1所述一种可变刚度的柔性关节,其特征在于:所述支点齿轮(103)与所述刚调内齿圈(102)的齿数比为1:2。3.根据权利要求1或2所述一种可变刚度的柔性关节,其特征在于:所述主传动内齿圈(206)与所述主电机齿轮(202)的传动比为3.67。4.根据权利要求3所述一