[发明专利]一种刚度可调的通用模块、机械臂及工作方法

权利要求书

1.一种刚度可调的通用模块，其特征在于，包括第一转盘（1）、中间转盘（2）和第二转盘（3）；所述第一转盘（1）与中间转盘（2）之间设有第一吸合组件和第一复位元件，所述中间转盘（2）与第二转盘（3）之间设有第二吸合组件和第二复位元件；所述第一复位元件和第二复位元件的复位方向相反而使第一转盘（1）、中间转盘（2）和第二转盘（3）之间形成刚柔配合的动力传递机构；

所述第一吸合组件在正常状态下将第一转盘（1）和中间转盘（2）吸合形成刚性连接，在被撞击的非正常正常状态下第一转盘（1）和中间转盘（2）分离，形成传递柔性连接；所述第二吸合组件在正常状态下将第二转盘（3）和中间转盘（2）吸合形成刚性连接，在被撞击的非正常正常状态下第二转盘（3）和中间转盘（2）分离，形成传递柔性连接。

2.根据权利要求1所述的刚度可调的通用模块，其特征在于，所述第一转盘（1）朝向中间转盘（2）的端面上设有第一磁铁安装块（6），所述第二转盘（3）朝向中间转盘（2）的端面上设有第四磁铁安装块（9），所述中间转盘（2）的两个端面上设有分别与所述第一磁铁安装块（6）配合吸合的第二磁铁安装块（7）和与所述第四磁铁安装块（9）配合吸合的第三磁铁安装块（8）；所述第一磁铁安装块（6）和第二磁铁安装块（7）形成第一吸合组件，所述第三磁铁安装块（8）和第四磁铁安装块（9）形成第二吸合组件。

3.根据权利要求2所述的刚度可调的通用模块，其特征在于，所述第一磁铁安装块（6）、第二磁铁安装块（7）、第三磁铁安装块（8）和第四磁铁安装块（9）内安装有电磁铁（14）而形成相应的电磁铁安装块。

4.根据权利要求3所述的刚度可调的通用模块，其特征在于，所述电磁铁安装块的磁力大小可调。

5.根据权利要求2所述的刚度可调的通用模块，其特征在于，所述第一转盘（1）、第一复位元件、中间转盘（2）、第二复位元件和第二转盘（3）通过连接轴（10）相连；所述第一复位元件用于将因外力分离的第一磁铁安装块（6）与第二磁铁安装块（7）复位吸合在一起，所述第二复位元件用于将因外力分离的第三磁铁安装块（8）与第四磁铁安装块（9）复位吸合在一起。

6.根据权利要求2所述的刚度可调的通用模块，其特征在于，所述第二磁铁安装块（7）和第三磁铁安装块（8）呈180°对称分布在中间转盘（2）的两侧上。

7.根据权利要求1-6之一所述的刚度可调的通用模块，其特征在于，所述第一复位元件和第二复位元件均为扭簧（4,5），且两个扭簧（4,5）设置的允许扭转方向相反。

8.根据权利要求7所述的刚度可调的通用模块，其特征在于，所述扭簧（5）通过连接轴套（12）装在所述连接轴（10）上，所述第一转盘（1）、中间转盘（2）和第二转盘（3）均通过相应的滚动轴承装在所述连接轴（10）上。

9.一种机械臂，包括底座（16），依次串联在所述底座（16）上的多个节臂组件（17,18），其特征在于，多个节臂组件（17,18）中的至少一个节臂组件内装有至少一个如权利要求1-8之一所述的刚度可调的通用模块（15）。

10.根据权利要求9所述的机械臂，其特征在于，装有所述的刚度可调的通用模块（15）的节臂组件（17,18）包括所述第二转盘（3）配合相连的第一接合盘（21），与第一接合盘（21）固定相连的第一连杆（20），以及与第一连杆（20）铰接相连的L座（19）；所述第一转盘（1）通过第二连杆（22）与第二接合盘（23）固定相连，该第二接合盘（23）用于与相连节臂组件的L座（19）固定相连；所述最下一级的节臂组件的L座（19）装在所述底座（16）上。