[实用新型]一种机器人主动变刚度关节

说明书

本实用新型公开了一种机器人主动变刚度关节，包括位置电机、输入机构、光栅编码器、支架、弹簧片、刚度电机、输出杆、牵引机构以及刚度调节机构，位置电机的输出轴与输入机构相连接，弹簧片的一端与输入机构相接触，弹簧片的另一端与支架相连接，刚度电机、输出杆均安装在支架上，刚度电机的输出轴与牵引机构相连接，牵引机构带动刚度调节机构在弹簧片上运动。本实用新型通过设置弹性片可以在发生碰撞时吸收冲击能量，保护人机安全，另一方面通过设置刚度电机，利用钢丝绳驱动滑块直线移动，调节弹簧片的有效长度，达到调节关节刚度的效果，使该关节既满足高刚度的需求保证控制精度，又满足低刚度的需求保证人机安全性。

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种机器人主动变刚度关节。

背景技术

数十年机器人技术的发展，为人类科技进步与解放劳动力做出重要贡献，社会生产力极大提高。与此同时，人机交互过程中，传统纯刚性机器人工作时一旦发生意外碰撞，由于缺乏缓冲条件，容易对接触者造成伤害，对机器人本体造成严重损坏，造成财产损失。定刚度柔性关节虽然能够一定程度上可以吸收冲击能量，提高了安全性，但是在需要其他刚度的条件下无法进行调节，如果关节刚度较低，相当程度上影响了关节的控制精度，发生影响较大的震荡情况，对控制器的设计提出了更高要求；如果刚度较高，缺点和传统机器人关节相似。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种机器人主动变刚度关节。

实用新型内容

针对现有技术不足，本实用新型的目的在于提供一种机器人主动变刚度关节。

为了实现上述目的，本实用新型一实施例提供的技术方案如下：

一种机器人主动变刚度关节，包括位置电机、输入机构、光栅编码器、支架、弹簧片、刚度电机、输出杆、牵引机构以及刚度调节机构，所述位置电机的输出轴与所述输入机构相连接，所述弹簧片的一端与所述输入机构相接触，所述弹簧片的另一端与所述支架相连接，所述刚度电机、输出杆均安装在所述支架上，所述刚度电机的输出轴与所述牵引机构相连接，所述牵引机构带动所述刚度调节机构在所述弹簧片上运动。

作为本实用新型的进一步改进，所述输入机构包括依次固连的第一输入件、第二输入件和第三输入件，所述第一输入件与所述位置电机的输出轴相连接，所述支架包括相对设置的输出盘、随动盘以及连接所述输出盘与随动盘的连接板，所述光栅编码器的光码盘固定在所述第一输入件上，所述光栅编码器的读头固定在所述随动盘上。

作为本实用新型的进一步改进，所述弹簧片的另一端与所述输出盘相连接，所述刚度电机固定在所述输出盘和随动盘上，所述输出杆安装在所述连接板上。

作为本实用新型的进一步改进，所述牵引机构包括多个牵引轮、绕设在所述多个牵引轮上的牵引绳，所述刚度电机的输出轴与其中一个所述牵引轮相连接，所述牵引绳与所述刚度调节机构相连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述输出盘上固定有安装架，所述安装架上固定有导轨，所述导轨上安装有滑块，所述滑块与所述牵引绳、刚度调节机构相连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述刚度调节机构包括相对设置的两个刚度调节组件，每个刚度调节组件包括夹轴、套设在所述夹轴上的至少一个滚子轴承，所述夹轴安装在所述滑块上。

作为本实用新型的进一步改进，还包括谐波减速器，所述位置电机的输出轴与所述谐波减速器的波发生器固连，所述谐波减速器的柔轮与所述第一输入件相连接。

作为本实用新型的进一步改进，还包括滚动轴承，所述滚动轴承的外圈与所述随动盘过盈配合，所述滚动轴承的内圈与所述第一输入件过盈配合。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一输入件上套设有轴承挡圈，所述轴承挡圈设于所述滚动轴承与所述谐波减速器的柔轮之间。

作为本实用新型的进一步改进，所述输出盘与随动盘之间连接有至少一个固定轴。