[发明专利]一种基于双十字轴配合的液压机械臂双自由度关节

权利要求书

1.一种基于双十字轴配合的液压机械臂双自由度关节，其特征在于：包括右油缸组件(1)、左油缸组件(2)、机械臂前端组件(3)和臂体(4)；

所述右油缸组件(1)为采用伺服阀的油缸系统，其右活塞杆(1.1.1)与机械臂前端组件(3)通过转动副相连，其右缸筒(1.10)与臂体(4)通过球铰(1.9)连接；

所述左油缸组件(2)为采用伺服阀的油缸系统，其左活塞杆(2.1.1)与机械臂前端组件(3)通过转动副相连，其左缸筒(2.7)与臂体(4)通过转动副相连；

所述机械臂前端组件(3)包括右端连接十字轴(3.6)、左端连接十字轴(3.7)和支架法兰(3.5)；

所述支架法兰(3.5)具有两个竖直回转中心线；

所述右端连接十字轴(3.6)具有一竖直回转中心线和一水平回转中心线，其水平回转中心线与右活塞杆(1.1.1)的末端形成转动副，其竖直回转中心线与支架法兰(3.5)的右侧竖直回转中心线形成转动副；

所述左端连接十字轴(3.7)具有一竖直回转中心线和两个水平回转中心线，第一水平回转中心线与左活塞杆(2.1.1)通过转动副相连，第二水平回转中心线与臂体(4)形成转动副，其竖直回转中心线与支架法兰(3.5)的左侧竖直回转中心线形成转动副；

右活塞杆(1.1.1)伸长或缩短时，右端连接十字轴(3.6)和支架法兰(3.5)绕左端连接十字轴(3.7)的竖直回转中心线转动，从而实现关节向左或向右活动；

左活塞杆(2.1.1)伸长或缩短时，右端连接十字轴(3.6)和支架法兰(3.5)绕左端连接十字轴(3.7)的第二水平回转中心线转动，从而实现关节向上或向下活动；

右活塞杆(1.1.1)和左活塞杆(2.1.1)同时运行，从而实现关节在空间角度上的活动。

2.根据权利要求1所述的一种基于双十字轴配合的液压机械臂双自由度关节，其特征在于：所述右端连接十字轴(3.6)的上下两端分别具有内置油路，与液压机械臂的油路连通。

3.根据权利要求1所述的一种基于双十字轴配合的液压机械臂双自由度关节，其特征在于：所述左端连接十字轴(3.7)的第一水平回转中心线与第二水平回转中心线在同一平面内，且第一水平回转中心线在第二水平回转中心线正下方。

4.根据权利要求1所述的一种基于双十字轴配合的液压机械臂双自由度关节，其特征在于：所述左端连接十字轴(3.7)的竖直回转中心线的端面设置第一编码器(3.3.1)，用于测量关节绕左端连接十字轴(3.7)的竖直回转中心线转动的角度和角速度；所述左端连接十字轴(3.7)的第二水平回转中心线的端面设置第二编码器(3.3.2)，用于测量关节绕第二水平回转中心线转动的角度和角速度。

5.根据权利要求1所述的一种基于双十字轴配合的液压机械臂双自由度关节，其特征在于：所述支架法兰(3.5)包括相互平行的上支板(3.5.1)和下支板(3.5.2)，以及连接上支板(3.5.1)和下支板(3.5.2)的执行机构安装板(3.5.3)。

6.根据权利要求5所述的一种基于双十字轴配合的液压机械臂双自由度关节，其特征在于：该关节还包括第一压盖(3.1.1)、第一轴承(3.4.1)和第四轴承(3.4.4)，所述第一压盖(3.1.1)将第一轴承(3.4.1)固定在支架法兰(3.5)的上支板(3.5.1)上，所述左端连接十字轴(3.7)的竖直回转中心线的上端穿过第一轴承(3.4.1)；所述第四轴承(3.4.4)安装在下支板(3.5.2)上，所述左端连接十字轴(3.7)的竖直回转中心线的下端穿过第四轴承(3.4.4)。