[发明专利]关节机构及其控制方法、多臂装置和机器人

权利要求书

1.一种关节机构（100），包括：

具有枢轴（41）的基座（4）；

摇臂（1），所述摇臂（1）的第一端（11）安装在所述枢轴（41）上；

安装在所述枢轴（41）上并用于接受来自驱动源的动力的第一驱动件（2）和第二驱动件（3），所述第一驱动件（2）和第二驱动件（3）分别通过磁流变液与所述摇臂（1）相互作用；和

第一电磁组件（22）和第二电磁组件（32），所述第一电磁组件（22）和第二电磁组件（32）构造成能够使磁流变液产生应变，由此所述第一驱动件（2）和第二驱动件（3）能够选择性地驱动所述摇臂（1）分别沿第一方向和第二方向旋转，其中，所述第一方向与所述第二方向相反，

其中，所述第一驱动件（2）和第二驱动件（3）分别与所述摇臂（1）共同限定了密闭的第一液腔（21）和第二液腔（31），在所述第一液腔（21）和第二液腔（31）内均填充有磁流变液，

所述摇臂（1）的第一端（11）形成为套筒，所述套筒由径向延伸的分隔壁（12）分成两个凹槽（13，14），所述两个凹槽的敞开端分别由所述第一驱动件（2）和第二驱动件（3）封闭，从而分别形成所述第一液腔（21）和第二液腔（31）。

2.根据权利要求1所述的关节机构，其特征在于：

所述第一驱动件（2）和第二驱动件（3）均形成为一端敞开而一端封闭的中空轴，所述中空轴的敞开端用于安装所述枢轴（41），而封闭端分别延伸到所述凹槽（13，14）中；以及

所述中空轴具有位于其外周上的环形台肩（25，35），所述环形台肩与所述凹槽（13，14）的敞开端通过轴承（26，36）密封式连接，以封闭所述第一液腔（21）和第二液腔（31）。

3.根据权利要求2所述的关节机构，其特征在于：

所述第一电磁组件（22）和第二电磁组件（32）均为环状构件，分别安装在所述第一液腔（21）和第二液腔（31）内，并且分别套设于所述第一驱动件（2）和第二驱动件（3）的封闭端上。

4.根据权利要求2所述的关节机构，其特征在于：

所述第一驱动件（2）和第二驱动件（3）的伸入到所述凹槽中的部分由软磁材料制成。

5.根据权利要求1或2所述的关节机构，其特征在于：

所述第一电磁组件（22）和第二电磁组件（32）安装在所述第一液腔（21）和第二液腔（31）旁侧。

6.根据权利要求1或2所述的关节机构，其特征在于：

所述驱动源通过传动机构来驱动所述第一驱动件（2）和第二驱动件（3）分别沿所述第一方向和第二方向旋转，其中所述传动机构选自由带轮、齿轮和链轮所构成的组。

7.根据权利要求6所述的关节机构，其特征在于：

所述驱动源通过第一传动带和第一驱动带轮来驱动所述第一驱动件（2），并通过第二传动带和第二驱动带轮来驱动所述第二驱动件（3），

其中，所述第一传动带采用开口传动和交叉传动中的一种，所述第二传动带采用开口传动和交叉传动中的另一种；或者

所述第一传动带和第二传动带均采用半交叉传动。

8.根据权利要求1或2所述的关节机构，其特征在于：

所述第一驱动件（2）和第二驱动件（3）均设有用于检测所述摇臂（1）的转动角度的传感器。

9.一种多臂装置（200），包括：

第一个根据权利要求1到8中任一项所述的关节机构；和

安装在第一个关节机构的摇臂（1）的第二端处的第二个根据权利要求1到8中任一项所述的关节机构；

其中，第二个关节机构的基座由所述第一个关节机构的摇臂（1）的第二端（19）形成，并且第二个关节机构的驱动源由所述第一个关节机构的第一驱动件（2）和第二驱动件（3）形成。