[发明专利]面向行走机器人的多模式弹性驱动器

权利要求书

1.面向行走机器人的多模式弹性驱动器，包括刹车外套筒(1)、设置在所述刹车外套筒(1)一端的外连接件(9)和内刹车构件，所述内刹车构件设置在所述刹车外套筒(1)内，其特征在于：

所述内刹车构件包括驱动电机(2)、导轨(3)、丝杠(4)、弹簧(5)、丝杠螺母(6)、联轴器(7)、驱动电机固定座(8)和刹车模块，所述刹车模块分别包括第一刹车模块(10)、第二刹车模块(11)与第三刹车模块(12)且第一刹车模块(10)、第二刹车模块(11)与第三刹车模块(12)的结构均相同，刹车外套筒(1)内部设有导轨(3)，第一刹车模块(10)、第二刹车模块(11)与第三刹车模块(12)串在导轨(3)上，驱动电机(2)通过驱动电机固定座(8)与第三刹车模块(12)相连，驱动电机(2)通过联轴器(7)与丝杠(4)相连，所述丝杠(4)另一端通过丝杠螺母(6)与第二刹车模块(11)相连接，所述丝杠(4)穿过第三刹车模块(12)和第二刹车模块(11)的内部，第二刹车模块(11)与第一刹车模块(10)之间连接弹簧(5)，外连接件(9)与驱动电机固定座(8)相连；

第一刹车模块(10)、第二刹车模块(11)与第三刹车模块(12)的结构分别包括棘轮(13)、蜗轮(14)、蜗杆(15)、第一锥齿轮(16)、第二锥齿轮(17)、刹车滑块(18)、扭簧(19)、刹车模块壳套(20)、刹车模块壳面(21)、刹车电机(22)、压簧(23)和压簧铁芯(24)，所述棘轮(13)、蜗轮(14)同轴贴合并置于刹车模块壳套(20)内，蜗杆(15)固定在刹车模块壳套(20)中，刹车滑块(18)嵌在刹车模块壳套(20)滑槽内，扭簧(19)嵌套固定在刹车模块壳套(20)上，扭簧(19)两端分别与刹车滑块(18)和刹车模块壳套(20)固定，蜗轮(14)与蜗杆(15)相啮合，第一锥齿轮(16)与蜗杆(15)同轴连接，第二锥齿轮(17)与第一锥齿轮(16)啮合，压簧(23)与压簧铁芯(24)相嵌套，所述刹车模块壳面(21)一侧有刹车电机(22)，所述刹车电机(22)的转轴连接第二锥齿轮(17)。

2.根据权利要求1所述面向行走机器人的多模式弹性驱动器，其特征在于：刹车模块与刹车外套筒(1)有两种工作方式：当刹车电机(22)正转带动第二锥齿轮(17)，第二锥齿轮(17)带动第一锥齿轮(16)，进而转动蜗杆(15)，蜗杆(15)带动蜗轮(14)，蜗轮(14)转动从而压缩压簧(23)，压簧(23)传动棘轮(13)，棘轮(13)转动，棘轮(13)渐进边线触碰并挤压刹车滑块(18)，刹车滑块(18)向外滑动扭转扭簧(19)并最终接触挤压刹车外套筒(1)内壁，使刹车模块摩擦锁紧在刹车外套筒(1)内壁上；而当刹车电机(22)反转时，棘轮(13)反转到刹车模块壳套(20)限位处并不再挤压刹车滑块(18)，扭簧(19)拉回刹车滑块(18)且刹车滑块(18)贴合棘轮(13)，使得刹车滑块(18)与外套筒(1)内壁不摩擦锁紧，进而实现刹车模块在导轨(3)上的自由移动。

3.根据权利要求2所述面向行走机器人的多模式弹性驱动器，其特征在于：所述刹车模块与刹车外套筒(1)摩擦锁紧时，刹车电机(22)失电，触发蜗轮蜗杆自锁功能，刹车模块与刹车外套筒(1)可摩擦锁紧，刹车模块在导轨(3)上不可滑动。

4.根据权利要求1-3的任一项所述面向行走机器人的多模式弹性驱动器，其特征在于：所述棘轮(13)和蜗轮(14)分别有两块突起，压簧铁芯(24)一端与蜗轮(14)突起固定，另一端穿过棘轮(13)突起的槽口，压簧(23)两端与蜗轮(14)突起和棘轮(13)突起固定。

5.根据权利要求1-3的任一项所述面向行走机器人的多模式弹性驱动器，其特征在于：所述刹车模块壳套(20)有棘轮(13)的机械止锁面，当棘轮(13)机械止锁时，扭簧(19)拉动刹车滑块(18)贴合棘轮(13)的渐近线面并远离刹车外套筒(1)。

6.根据权利要求1-3的任一项所述面向行走机器人的多模式弹性驱动器，其特征在于：所述第一刹车模块(10)、第二刹车模块(11)与第三刹车模块(12)依次放置于导轨(3)上，第一刹车模块(10)和第二刹车模块(11)的两个刹车模块壳面(21)之间通过弹簧(5)相连接。

7.根据权利要求1所述面向行走机器人的多模式弹性驱动器，其特征在于：所述驱动电机(2)通过联轴器(7)带动丝杠(4)及丝杠螺母(6)运动，进而压缩弹簧(5)，再与刹车模块结合，实现不同的工作模式。