[发明专利]一种变刚度驱动装置

权利要求书

1.一种变刚度驱动装置，其特征在于：包括外壳、输出轴和变刚度单元，所述变刚度单元设置于所述外壳的内腔中，所述输出轴的一端伸入所述外壳的内腔中并与所述变刚度单元相连；

所述变刚度单元包括同轴设置于外壳内部并与所述输出轴同轴联动地相连接的中心层，所述中心层的中部相联动地设置有中心板，所述中心板的顶部可转动地同轴设置有第一凸轮盘，所述中心板的底部可转动地同轴设置有第二凸轮盘，所述第一凸轮盘与所述中心板之间、所述第二凸轮盘与所述中心板之间分别设置有弹性组件，还包括可分别驱动所述第一凸轮盘和所述第二凸轮盘定轴转动的驱动单元；

所述弹性组件包括分置于所述第一凸轮盘的两侧及分置于所述第二凸轮盘的两侧的滑块，所述滑块与所述第一凸轮盘的外周壁及所述第二凸轮盘的外周壁均相抵接，所述滑块及该滑块同侧的所述中心层的内壁间卡接有弹簧，所述中心板的径向方向设置滑槽，所述滑槽与所述中心板的轴线相垂直，所述滑块滑动设置于所述滑槽内，所述第一凸轮盘的外周壁和所述第二凸轮盘的外周壁均具有平面段和曲面段，且初始状态下，所述滑块与其相应的第一凸轮盘或第二凸轮盘的平面段相抵接。

2.如权利要求1所述的变刚度驱动装置，其特征在于：所述滑块为圆柱状结构，所述滑块的外周面与所述第一凸轮盘或所述第二凸轮盘相抵接。

3.如权利要求2所述的变刚度驱动装置，其特征在于：所述滑块的底部抵接有可移动地设置于所述滑槽内并与所述滑槽内壁滚动配合的滚珠。

4.如权利要求3所述的变刚度驱动装置，其特征在于：所述滑槽的开口宽度较所述滑槽的底面宽度窄，所述滑槽的开口宽度较所述滚珠的直径小，所述滑槽设置隔挡条，所述隔挡条能够防止所述滚珠和所述滑块滑出所述滑槽，所述隔挡条与所述滑槽的轴线相平行，所述滑块具有与所述隔挡条相适配的周向环状凹槽。

5.如权利要求1所述的变刚度驱动装置，其特征在于：所述外壳包括外壳上盖、壳套和外壳下盖，所述壳套为空心圆柱体，所述外壳上盖和所述外壳下盖分别设置于所述壳套的两端，所述变刚度单元设置于所述外壳上盖、所述壳套和所述外壳下盖围成的空间内，所述外壳上盖和所述外壳下盖分别与所述壳套可拆卸连接。

6.如权利要求5所述的变刚度驱动装置，其特征在于：所述驱动单元包括与所述第一凸轮盘连接的第一驱动电机，所述第一驱动电机固定于所述外壳上盖上，所述输出轴穿过所述外壳上盖、所述第一驱动电机和所述第一凸轮盘与所述中心板相连，所述第一驱动电机为空心电机；

所述驱动单元还包括与所述第二凸轮盘连接的第二驱动电机，所述第二驱动电机固定于所述外壳下盖上。

7.如权利要求6所述的变刚度驱动装置，其特征在于：所述中心层的下方同轴设置有环形支撑，且所述环形支撑与所述中心层间可相对转动地相适配。

8.如权利要求7所述的变刚度驱动装置，其特征在于：所述环形支撑通过螺钉固定在所述外壳的内壁上，所述外壳上盖和所述外壳下盖分别与所述中心层通过螺钉连接。

9.如权利要求1-8任一项所述的变刚度驱动装置，其特征在于：所述第一凸轮盘和所述第二凸轮盘的形状相同，所述第一凸轮盘和所述第二凸轮盘与所述滑块相抵接的侧立面均具有两个相对称的弧面和两个相对称的平面，且两所述弧面的弧顶间距大于两所述平面的间距。