[发明专利]一种欠驱动双作用曲面自适应压力致动单元及致动器

说明书

本发明提供了一种欠驱动双作用曲面自适应压力致动单元，包括：直线移动模组、滑动部件、推动部件、肘夹、顶紧臂、旋转轴、扭簧以及弧形推板，所述直线移动模组驱动所述滑动部件沿直线运动，所述推动部件在所述滑动部件的带动下接触并推动所述弧形推板，进而推动放置于所述弧形推板前侧的被推目标向前并沿弧形推板的弧形曲面运动；当所述推动部件后退时，所述弧形推板在所述扭簧的作用下后退，可自适应被推物体的作用力并与弧形推板弧形曲面保持接触。本发明还提供了一种欠驱动双作用曲面自适应压力致动单元组成的致动器。本发明具有灵活性高、精度高、成本低，具有结构简单、可靠性高、安装空间紧凑等优点，能应用于在无人驾驶等方面。

技术领域

本发明涉及机电控制技术领域的致动器，具体地，涉及一种欠驱动双作用曲面自适应压力致动器。

背景技术

随着计算机与自动控制技术的发展，自动化装置已成提高生产效率、降低劳动强度的重要产品之一。有很多工况，需要通过机械臂或机器人推动被控对象沿着一定的轨迹运动，不但要向前运动，还要沿着一定的曲面运动。受运动空间限制，传统的曲柄滑块机构无法满足应用的安装空间要求。而且，如果用多自由度机械臂来实现，则过于复杂，而且成本高。

经检索，申请号为201520629955.3的中国实用新型专利，其公开了一种线性致动器，包含一外壳、一传动组件、一滑块及一马达，外壳包含相对闭合的一座壳以及一盖壳，座壳的外表面形成一锁附架，传动组件包含一蜗杆以及设置在蜗杆一端的一蜗轮，滑块设置在外壳且啮合蜗杆。马达锁附在锁附架且位于座壳之外，马达具有一致动轴，致动轴穿入座壳并且啮合蜗轮，马达能够先固定在锁附架，而便于将传动组件组装至座壳。

上述专利中采用蜗轮蜗杆来实现传动，对于应用的安装空间要求相对较高，且上述专利中无法沿着一定的曲面运动。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种欠驱动双作用曲面自适应压力致动单元及致动器，不但具有工作空间紧凑成本低的优点，而且又能提高机器人工作的灵活性。

为实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

根据本发明的第一目的，提供一种欠驱动双作用曲面自适应压力致动单元，包括：直线移动模组、滑动部件、推动部件、肘夹、顶紧臂、旋转轴、扭簧以及弧形推板，其中：

所述直线移动模组用于控制所述滑动部件沿直线运动，所述推动部件的一端连接所述滑动部件，另一端靠近所述弧形推板，所述弧形推板通过所述旋转轴、所述扭簧连接固定；

所述肘夹连接所述顶紧臂，用于推动所述顶紧臂向设定方向进行顶紧固定；

所述直线移动模组驱动所述滑动部件沿直线运动，所述推动部件在所述滑动部件的带动下接触并推动所述弧形推板，进而推动放置于所述弧形推板前侧的被推目标向前并沿弧形推板的弧形曲面运动；当所述推动部件后退时，所述弧形推板在所述扭簧的作用下后退，可自适应被推物体的作用力并与所述弧形推板弧形曲面保持接触。

优选地，所述致动单元进一步包括支撑底座，所述弧形推板位于所述支撑底座的一端，并通过所述旋转轴、所述扭簧与所述支撑底座相连。

更优选地，所述支撑底座上设置有支撑部件，所述支撑部件包括水平支撑部件、垂直支撑部件、中部支撑部件，所述水平支撑部件安装在所述支撑底座的两端，所述垂直支撑部件安装在所述支撑底座的两端，且所述垂直支撑部件与水平支撑部件垂直设置，所述中部支撑部件的两端分别连接所述支撑底座的两端的所述水平支撑部件。

更优选地，所述直线移动模组设在所述中部支撑部件上，并位于所述支撑底座的两端的所述垂直支撑部件之间。

更优选地，所述肘夹安装在所述支撑底座的连接有所述弧形推板的一端。

本发明致动单元中，所述直线移动模组的1个自由度直线运动推动所述弧形推板产生向前的直线和旋转共2个自由度运动。