[发明专利]一种变刚度柔性关节装置

权利要求书

1.一种变刚度柔性关节装置，包括输入控制端、输出控制端和变刚度模块，其特征在于：

所述输入控制端包括输入法兰和与所述输入法兰固定连接的壳体，所述输入法兰驱动所述壳体围绕其回转中心转动；

所述变刚度调节模块包括片簧支座、多个片簧、滚柱架和用于调节所述滚柱架位置的位置调节机构，所述片簧支座与所述壳体之间通过连接板相互连接，多个所述片簧围绕所述壳体的回转中心均匀分布于所述片簧支座的外周，每个所述片簧均设有所述滚柱架；所述位置调节机构包括设在所述壳体回转中心的双向丝杠、设在所述双向丝杠的第一滑块和第二滑块、连杆组，其中，所述第一滑块和所述第二滑块分别设在所述连接板的两侧，部分所述连杆组中连杆的一端铰接于所述第一滑块，另一端铰接于所述滚柱架靠近所述第一滑块的端部；剩余部分所述连杆组中连杆的一端铰接于所述第二滑块，另一端铰接于所述滚柱架靠近所述第二滑块的端部；

其中，所述片簧支座的外周设有用于固定所述片簧的安装槽，所述安装槽的槽向与所述壳体的回转中心相同；

其中，所述滚柱架包括设在两个端部的铰接支架和分别连接两个所述铰接支架的两根滚柱；所述铰接支架设有与所述连杆组中的连杆相铰接的铰接轴，两根所述滚柱之间具有间隙而形成滑槽，所述片簧设在所述滑槽中使得所述滚柱在所述壳体的径向方向上沿所述片簧滑动；

所述输出控制端包括相对所述壳体转动设置的输出法兰圈和固定设在所述输出法兰圈内的推板，所述推板与所述滚柱架一一对应并相互接触，而使得所述输出法兰随所述滚柱架同步转动；

其中，所述推板垂直于所述壳体的回转中心设置，相邻的所述推板之间具有间隙而形成上通槽，所述滚柱架贯穿所述上通槽而与所述推板相接触，所述片簧支座设有轴承支座，所述输出控制端进一步包括固定设在所述输出法兰圈内的连接座，所述连接座与所述轴承支座之间通过转动轴承转动连接，其中，所述连接座与所述转动轴承的外圈过盈配合，所述轴承支座与所述转动轴承的内圈过盈配合。

2.如权利要求1所述的变刚度柔性关节装置，其特征在于，所述连接板上设有用于穿过连杆的下通槽，两端分别铰接于所述滚柱架与所述第二滑块的连杆贯穿所述下通槽设置。

3.如权利要求1所述的变刚度柔性关节装置，其特征在于，所述位置调节机构还设有用于驱动所述双向丝杠转动的电机。

4.如权利要求3所述的变刚度柔性关节装置，其特征在于，所述双向丝杠具有第一螺纹段和第二螺纹段，所述第一螺纹段与所述第二螺纹段的螺纹旋向相反；通过所述电机驱动所述第一滑块和所述第二滑块在所述双向丝杠上同步对向或背向滑动。

5.如权利要求1所述的变刚度柔性关节装置，其特征在于，所述片簧的数目为3-6个。

6.如权利要求1所述的变刚度柔性关节装置，其特征在于，所述输入控制端进一步设有轴承安装座，所述输入法兰通过所述轴承安装座与所述壳体固定连接，在所述轴承安装座设有用于连接外部设备的交叉滚子轴承。