[发明专利]外力驱动机械关节中运动件的方法

权利要求书

1.外力驱动机械关节中运动件的方法，

所述关节包括静止件和运动件、驱动运动件相对静止件运动的驱动机构；驱动机构包括伺服电机、与伺服电机电连接以控制伺服电机的驱动器、编码器；伺服电机的输出轴与运动件相连；

其特征是：所述外力驱动机械关节中运动件的方法为，

a、机械关节处于静止状态，伺服电机处于转矩模式，通过驱动器使得伺服电机输出方向随时间变化的降阻扭矩，使得运动件相对于静止件具有正方向运动趋势或反方向运动趋势，并且运动趋势的正方向和反方向随时间变化；

b、以外力驱动运动件，使得运动件相对于静止件运动；驱动器根据编码器的输出判断运动件运动方向；如果运动件相对于静止件是正方向运动，则通过驱动器控制伺服电机停止输出降阻扭矩或者输出使得运动件具有正方向运动趋势的助力扭矩；如果运动件相对于静止件是反方向运动，则通过驱动器控制伺服电机停止输出降阻扭矩或者输出使得运动件具有反方向运动趋势的助力扭矩。

2.如权利要求1所述的外力驱动机械关节中运动件的方法，其特征是：步骤a中，通过驱动器使得伺服电机输出方向和大小随时间变化的降阻扭矩。

3.如权利要求2所述的外力驱动机械关节中运动件的方法，其特征是：步骤b中，不管运动件相对于静止件是正方向运动还是反方向运动，均通过驱动器控制伺服电机输出助力扭矩，该助力扭矩的大小等于或小于在运动件相对于静止件开始运动的那一时刻的降阻扭矩值。

4.如权利要求1所述的外力驱动机械关节中运动件的方法，其特征是：步骤a中，通过驱动器使得伺服电机输出方向和大小随时间连续变化的降阻扭矩。

5.如权利要求1所述的外力驱动机械关节中运动件的方法，其特征是：驱动机构还包括传动机构，传动机构的动力输入件与伺服电机的输出轴相连，传动机构的动力输出件与运动件相连。

6.如权利要求5所述的外力驱动机械关节中运动件的方法，其特征是：传动机构包括减速器，伺服电机的输出轴与减速器的动力输入件相连，减速器的动力输出件与运动件相连。

7.如权利要求6所述的外力驱动机械关节中运动件的方法，其特征是：减速器为摆线针轮减速器。

8.如权利要求1所述的外力驱动机械关节中运动件的方法，其特征是：所述外力为人的手力。

9.如权利要求1所述的外力驱动机械关节中运动件的方法，其特征是：步骤a中的降阻扭矩最大值为，使得运动件相对于静止件具有正方向运动趋势或反方向运动趋势但不会运动的最大值。

10.如权利要求1所述的外力驱动机械关节中运动件的方法，其特征是：伺服电机在输出维持所述机械关节处于平衡状态的平衡扭矩的基础上，进行步骤a、b；也就是说，步骤a中伺服电机的输出扭矩是平衡扭矩与降阻扭矩的合成扭矩，步骤b中伺服电机的输出扭矩是平衡扭矩或者是平衡扭矩与助力扭矩的合成扭矩。