[发明专利]机器人有限柔性腕关节及其实现方法

权利要求书

1.机器人有限柔性腕关节，包括与机器人腕部法兰连接的小法兰(1)，其特征在于所述的小法兰(1)下安装芯套(2)，芯套(2)外安装关节轴承(3)，关节轴承(3)外安装十字壳(4)，十字壳(4)下开有四组滚珠导轨槽，大法兰(9)上开有四组成十字分布导轨槽，大法兰(9)上四组十字分布导轨槽与十字壳(4)下四组滚珠导轨槽之间均布十字滑块I(5)和十字滑块II(14)各两组，十字滑块I(5)和十字滑块II(14)上开有成空间十字交错的导轨槽，十字滑块I(5)上部导轨槽与十字壳(4)导轨槽之间埋入滚珠I(6)和滚珠II(10)，十字滑块II(14)上部导轨槽与十字壳(4)导轨槽之间埋入滚珠III(13)和滚珠IV(15)，十字滑块I(5)和十字滑块II(14)下部导轨槽与大法兰(9)导轨槽之间埋入滚珠V(21)和滚珠VI(22)，十字滑块I(5)和十字滑块II(14)各端面外侧统一从内到外依次安装内挡片(23)、密封垫(24)、外挡片(25)和压板(26)，十字滑块I(5)下部左外侧与弹簧座I(7)之间装有压簧I(8)，十字滑块II(14)下部右外侧与弹簧座II(12)之间装有压簧II(11)，十字滑块I(5)和十字滑块II(14)上部左外侧与弹簧片I(19)之间装有压簧III(20)，十字滑块I(5)和十字滑块II(14)上部右外侧与弹簧片II(28)之间装有压簧IV(27)，弹簧座I(7)固定于大法兰(9)外侧，弹簧片I(19)和弹簧片II(28)固定于十字壳(4)外侧，小法兰(1)与十字壳(4)之间通过支柱I(16)和支柱II(18)安装拉簧I(17)，小法兰(1)与十字壳(4)之间通过支柱III(29)和支柱IV(31)安装拉簧II(30)。

2.根据权利要求1所述的机器人有限柔性腕关节，其特征在于所述的芯套(2)与十字壳(4)之间安装有关节轴承(3)获得三自由度转动柔性功能。

3.根据权利要求1所述的机器人有限柔性腕关节，其特征在于所述的十字壳(4)导轨槽与大法兰(9)导轨槽之间安装有十字滑块I(5)和十字滑块II(14)，并在配对导轨槽内埋入滚珠I(6)、滚珠II(10)和滚珠III(13)、滚珠IV(15)来获得二自由度位移柔性功能。

4.根据权利要求1所述的机器人有限柔性腕关节，其特征在于所述的小法兰(1)与十字壳(4)之间通过四组均布的支柱I(16)和支柱II(18)安装拉簧I(17)，通过四组均布的支柱III(29)和支柱IV(31)安装拉簧II(30)，四组正向预拉均布的拉簧I(17)和四组反向预拉均布的拉簧II(30)其所提供的预拉力相对于关节轴承(3)球面回转中心的力矩相互平衡，保持三自由度转动原点初始状态。

5.根据权利要求1所述的机器人有限柔性腕关节，其特征在于所述的四组均布十字滑块I(5)下部外侧与弹簧座I(7)之间均装有压簧I(8)，十字滑块II(14)下部外侧与弹簧座II(12)之间均装有压簧II(11)，两组均布的压簧I(8)和压簧II(11)处于预压力两两相互平衡状态，四组均布十字滑块I(5)上部左外侧与弹簧片I(19)之间装有压簧III(20)，十字滑块I(5)上部右外侧与弹簧片II(28)之间装有压簧IV(27)，压簧III(20)和压簧IV(27)处于预压力相互平衡状态，两组预压力平衡的压簧I(8)和压簧II(11)，四组预压力平衡的压簧III(20)和压簧IV(27)，共同构建并保持二自由度位移原点初始状态。

6.根据权利要求1所述的机器人有限柔性腕关节，其特征在于十字滑块I(5)和十字滑块II(14)导轨槽外各端面从内到外依次装有内挡片(22)、密封垫(23)、外挡片(24)和压板(25)，达到防止滚珠脱落、润滑脂储存和防尘的功能。