[发明专利]一种模块化钢丝绳驱动变刚度关节

权利要求书

1.一种模块化钢丝绳驱动变刚度关节，其特征在于：它包括关节外壳(11)、主驱动机构(H)、弹性机构和刚度调节机构(F)；

所述弹性机构包括变刚度底盘(E18)、直线弹簧模块(E19)和杠杆组件(E15)；

所述主驱动机构(H)设置在关节外壳(11)内且二者可相对转动，所述弹性机构布置在关节外壳(11)内，变刚度底盘(E18)上可转动地偏置有杠杆组件(E15)，杠杆组件(E15)具有支点滑槽(E15-1)，所述支点滑槽(E15-1)的一端开口，一端封闭，且开口端指向变刚度底盘(E18)中心，支点滑槽(E15-1)的两个外壁分别对应顶靠有一个直线弹簧模块(E19)，直线弹簧模块(E19)可滑动地设置在变刚度底盘(E18)上，每个所述直线弹簧模块(E19)包括线性弹簧(E19-2)、套筒(E19-3)和滑轨(E19-4)；套筒(B19-3)通过滑轨(B19-4)滑动设置在变刚度底盘(E18)上，套筒(B13-3)内设置有线性弹簧(E19-2)，线性弹簧(E19-2)的两端分别与变刚度底盘(E18)的凸缘和套筒(E19-3)的底部相抵，套筒(E19-3)的端部具有与杠杆组件(E15)相抵的可转动的第二凸轮轴承随动器(E19-5)，所述杠杆组件(E15)包括杠杆轴(E15-2)和支撑凸缘(E15-3)；支点滑槽(E15-1)安装在杠杆轴(E15-2)一端，杠杆轴(E15-2)另一端转动安装在变刚度底盘(E18)上，支撑凸缘(E15-3)安装在支点滑槽(E15-1)的底部，套筒(E19-3)上的第二凸轮轴承随动器(E19-5)抵靠在支撑凸缘(E15-3)的侧面上；

变刚度底盘(E18)由主驱动机构(H)带动相对关节外壳(11)能转动，在变刚度底盘(E18)的底面安装有弹性膜片(K10)，弹性膜片(K10)与主驱动机构(H)的输出端连接，变刚度底盘(E18)边缘通过四点接触轴承(K11)与关节外壳(11)连接；所述刚度调节机构(F)包括刚度调节驱动器(F23)、钢丝绳传动组件(F22)、平移滑块(F20)、输出端盖(F21)和第一凸轮轴承随动器(F16)；所述刚度调节驱动器(F23)安装在输出外壳(F21)上，输出端盖(F21)与关节外壳(11)连接，平移滑块(F20)由钢丝绳传动组件(F22)中的钢丝绳带动相对输出端盖(F21)滑动，钢丝绳传动组件(F22)的钢丝绳被刚度调节驱动器(F23)驱动运动，第一凸轮轴承随动器(F16)安装在平移滑块(F20)的下表面上，并限位在支点滑槽(E15-1)内能滑动。

2.根据权利要求1所述一种模块化钢丝绳驱动变刚度关节，其特征在于：所述主驱动机构(H)包括主电机(H1)、电机法兰(H2)、交叉滚子轴承(H6)和谐波减速器；主电机(H1)安装在电机法兰(H2)上，主电机(A1)的轴与谐波减速器的波发生器(H5)固接，电机法兰(H2)与谐波减速器的柔轮(H3)连接，柔轮(H3)与交叉滚子轴承(H6)的内圈固接，关节外壳(11)与交叉滚子轴承(H6)的外圈固接，变刚度底盘(E18)由谐波减速器的刚轮(H4)驱动转动，刚轮(H4)与变刚度底盘(E18)固接。

3.根据权利要求2所述一种模块化钢丝绳驱动变刚度关节，其特征在于：所述刚度调节驱动器(F23)包括刚度调节电机(F23-1)、刚度调节基座(F23-2)和行星减速器(F23-3)；刚度调节基座(F23-2)与输出端盖(F21)连接，刚度调节电机(F23-1)与行星减速器(F23-3)的输入端连接，行星减速器(F23-3)输出驱动钢丝绳传动组件(F22)中的钢丝绳运动。