[发明专利]一种用于机器人柔性关节的平面弹性体刚度测量装置

说明书

一种用于机器人柔性关节的平面弹性体刚度测量装置，它涉及仪器测量技术领域，它包括电机、减速器、扭矩传感器、磁感应传感器、底板、夹持器和施力轴；电机的输出端连接减速器的输入端，减速器的输出端连接扭矩传感器，减速器和扭矩传感器均安装在底板上，扭矩传感器与施力轴连接，磁感应传感器的磁感应齿轮安装在施力轴上，夹持器插装在施力轴的端部，磁感应传感器的磁感应测头通过传感器支架固装在底板上；扭矩传感器、磁感应齿轮和施力轴三者同轴布置。本发明结构简单，可靠性好，适合于中小批量的平面弹性体的刚度测量。

技术领域

本发明涉及仪器测量技术领域，特别涉及一种用于测量机器人柔性关节中的平面弹性体的刚度的高精度测量装置。

背景技术

近年来，为解决机器人与人交互协作过程中安全问题，人们将串联弹性驱动器运用于机器人柔性关节，串联弹性驱动器的性能直接决定着机器人系统的综合性能，如机器人、机械臂的最大负载能力、功率等参数，大多串联弹性驱动器的弹性体采用了平面弹性体，

故平面弹性体的性能直接决定了串联弹性驱动器的性能。因此平面弹性体的刚度及能够承受的最大扭矩是必须精确测量的参数，它们能够反映平面弹性体在材料、设计、加工精度和工艺水平方面的合理性，并对平面弹性体的优化设计及实际选用提供重要参考。

目前，平面弹性体的刚度测量技术还是比较落后的，如测试效率低、可靠性差、自动化程度不高、精度相对较低等，难以满足当今中小批量、高精度、自动化的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、可靠性好、适合中小批量的用于机器人柔性关节的平面弹性体刚度测量装置。

一种用于机器人柔性关节的平面弹性体刚度测量装置包括电机、减速器、扭矩传感器、磁感应传感器、底板、夹持器和施力轴；

电机的输出端连接减速器的输入端，减速器的输出端连接扭矩传感器，减速器和扭矩传感器均安装在底板上，扭矩传感器与施力轴连接，磁感应齿轮安装在施力轴上，夹持器插装在施力轴的端部，磁感应传感器的磁感应测头通过传感器支架固装在底板上；扭矩传感器、磁感应齿轮和施力轴三者同轴布置。

本发明相比现有技术的有益效果是：

平面弹性体在刚度和转矩性能参数测量时，扭矩传感器和磁感应传感器位于一侧，底板另一侧进行待测件的装配，且在测量过程中，一旦调整好，就不需再次调整测量装置，使得测量工作非常简单方便，可靠性好，适合中小批量的测量要求；由于采用了步进电机、磁感应传感器和扭矩传感器，借助连接外部设备如计算机和单片机等处理相关数据，可精确得到平面弹性体的最大扭矩和刚度等参数，能够满足实际应用中高精度和自动化的测量要求。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明去掉底板后的轴向组件示意图；

图3为本发明中底板的结构示意图；

图4为本发明所测的平面弹性体的结构示意图。

图中：1、步进电机，2、减速器，3、联轴器I，4、扭矩传感器，5、联轴器II，6、底板，7、传感器支架，8、磁感应测头，9、磁感应齿轮，10、垫块，11、法兰，12、夹持器，13、施力轴，14、平面弹性体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步地说明。

如图1和图2所示，一种用于机器人柔性关节的平面弹性体刚度测量装置包括电机1、减速器2、扭矩传感器4、磁感应传感器、底板6、夹持器12和施力轴13；