[发明专利]一种模块化变刚度关节

权利要求书

1.一种模块化变刚度关节，其特征在于：它包括输入机构、输出机构、支架(3)、编码器(11)和两套扭簧机构；

输入机构包括主电机(1)、减速器(2)和输入盘(4)；输出机构包括副输出盘(5)、主输出盘(6)、调刚电机(12)、带轮(13)、钢丝绳(14)、滑块(17)、滑轨(16)、两个惰轮(15)和两个滚子(18)；每套扭簧机构包括扭簧(7)和扭簧架(8)；

副输出盘(5)和主输出盘(6)相间设置并连接为一体，副输出盘(5)转动安装在支架(3)上，主电机(1)的输出轴与减速器(2)的输入端连接，减速器(2)固装在支架(3)上，输入盘(4)安装在减速器(2)的输出端且穿出副输出盘(5)；

调刚电机(12)、滑轨(16)和两个惰轮(15)分别安装在主输出盘(6)上，滑轨(16)布置在主输出盘(6)的中部，滑块(17)的一端安装在滑轨(16)上，滑块(17)能沿滑轨(16)的长度方向滑动，两个滚子(18)安装在滑块(17)的另一端，滚子(18)的轴向与输入盘(4)的轴向平行设置，调刚电机(12)的轴向与输入盘(4)的轴向垂直设置，调刚电机(12)的输出轴上安装有带轮(13)，钢丝绳(14)绕在带轮(13)和两个惰轮(15)上，钢丝绳(14)的两端分别与滑块(17)的两端连接；

两个扭簧架(8)安装在与副输出盘(5)相邻的输入盘(4)的板面上，两个扭簧架(8)上各布置有一个扭簧(7)，扭簧(7)的短臂与扭簧架(8)固接，扭簧(7)的长臂贴靠在滚子(18)上。

2.根据权利要求1所述的一种模块化变刚度关节，其特征在于：所述减速器(2)为谐波减速器，主电机(1)的输出轴与谐波减速器的波发生器连接，谐波减速器的刚轮与支架(3)连接，谐波减速器的柔轮与输入盘(4)连接,主电机(1)的外壳与谐波减速器的刚轮连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种模块化变刚度关节，其特征在于：主电机(1)为自带编码器的电机。

4.根据权利要求3所述的一种模块化变刚度关节，其特征在于：调刚电机(12)为自带编码器的电机。

5.根据权利要求1、2或4所述的一种模块化变刚度关节，其特征在于：所述变刚度关节还包括编码器(11)，编码器(11)安装在输入盘(4)上，编码器(11)的输出轴上绕制有橡胶，并且橡胶外圆面与副输出盘(5)的内侧面相接触。

6.根据权利要求5所述的一种模块化变刚度关节，其特征在于：所述变刚度关节还包括两个行程开关(19)，两个行程开关(19)正对设置在滑轨(16)的两端，两个行程开关(19)安装在主输出盘(6)上。

7.根据权利要求1、2、4或6所述的一种模块化变刚度关节，其特征在于：所述变刚度关节还包括两个扭簧限位块(9)，两个扭簧限位块(9)设置在两个扭簧(7)的长臂的外侧，两个扭簧限位块(9)固装在输入盘(4)上。

8.根据权利要求7所述的一种模块化变刚度关节，其特征在于：所述变刚度关节还包括两个转角限位块(10)，两个转角限位块(10)与两个扭簧限位块(9)一一对应设置，两个转角限位开关(10)安装在主输出盘(6)内侧面上。

9.根据权利要求8所述的一种模块化变刚度关节，其特征在于：两个滚子(18)正对设置，两个扭簧架(8)正对设置，两个扭簧限位块(9)正对设置，两个转角限位块(10)正对设置。

10.根据权利要求1、2、4、6、8或9所述的一种模块化变刚度关节，其特征在于：滑轨(16)为具有U形槽的滑轨，U形槽两内侧面加工有导向槽(16-1)，滑块(17)一端的两侧各加工有与导向槽(16-1)配合设置的凸棱(17-1)，凸棱(17-1)滑动安装在导向槽(16-1)内。