[发明专利]关节储能可调装置及机器人

说明书

本申请公开了一种关节储能可调装置及机器人。关节储能可调装置，包括关节负载件、关节输出件、输出电机、储能组件、档位组件，以及传动组件；档位组件包括花键轴、第一花键连杆、第二花键连杆，以及花键环规；第一花键连杆与储能组件相连，第二花键连杆与关节输出件固定连接；第二外花键、第一外花键及第三外花键沿花键轴的轴向间隔设置；花键环规与花键轴同轴设置，第一内花键及第二内花键间隔设置；传动组件与花键环规相连，且传动组件能驱动花键环规沿花键轴的轴线方向移动。传动组件可调节花键环规至不同的位置，实现关节储能可调装置于初始回零状态、能量保持状态能量储存或能量释放状态之间灵活调节，实现储能装置工作状态的可调性。

技术领域

本申请涉及机器人领域，尤其涉及一种关节储能可调装置及机器人。

背景技术

机器人关节在工作时，在某些特定位置、特定速度及特定加速度的情况下需要较大的力，常见的方式为单独增加关节动力源输出力，但是会显著增加关节质量和体积，也会增加关节处的成本。且在普通的机器人关节，在特定位置，重力势能无法储存，进而导致能量的损耗。

为此，相关技术中，部分机器人的关节处设置有能量储存件，将关节的重力势能等能量进行储存。但是，该相关技术中，压缩弹簧等能量储存件在储存能量后只能立刻释放能量，例如弹簧压缩后立刻释放弹力，不能控制能量在需求的时刻释放。

发明内容

本申请的目的在于提供一种关节储能可调装置，旨在解决相关技术中，机器人关节处的能量储存件，无法根据需求，选择性储存及释放能量的问题。

为达此目的，本申请实施例采用以下技术方案：

关节储能可调装置，包括关节负载件、与所述关节负载件转动连接的关节输出件、安装于所述关节输出件的输出电机、安装于所述关节负载件上的储能组件、与所述储能组件相连的档位组件，以及传动组件；所述档位组件包括与所述关节负载件相连且具有第一外花键的花键轴、具有第二外花键的第一花键连杆、具有第三外花键的第二花键连杆，以及具有第一内花键及第二内花键的花键环规；所述第一花键连杆与所述储能组件相连，所述第二花键连杆与所述关节输出件固定连接；所述第二外花键、所述第一外花键及所述第三外花键沿所述花键轴的轴线方向间隔设置；所述花键环规与所述花键轴同轴设置，所述第一内花键及所述第二内花键间隔设置；所述传动组件与所述花键环规相连，且所述传动组件能够驱动所述花键环规沿所述花键轴的轴线方向移动。

在一个实施例中，所述第一花键连杆及所述第二花键连杆均转动安装于所述花键轴上，且所述第一外花键位于所述第二外花键与所述第三外花键之间。

在一个实施例中，所述第一内花键及所述第二内花键之间的间隙，大于所述第一外花键的长度。

在一个实施例中，所述储能组件包括安装于所述关节负载件上的套筒、设于所述套筒内的储能件、与所述储能件相连的滑动连杆，以及与所述滑动连杆转动连接的转动连杆；所述转动连杆远离所述滑动连杆的一端与所述第一花键连杆转动连接。

在一个实施例中，所述储能件包括相对设置的两个磁铁，两个所述磁铁相对的磁极相同。

在一个实施例中，所述储能件为压缩弹簧。

在一个实施例中，所述转动连杆包括与所述滑动连杆转动连接的直线部，以及与所述直线部相连的圆弧部；所述圆弧部与所述第一花键连杆转动连接。

在一个实施例中，所述传动组件包括转动安装于所述第二花键连杆上的丝杠轴、安装于所述丝杠轴上且与所述花键环规相连的丝杠螺母，以及用于驱动所述丝杠轴转动的转动驱动机构。

在一个实施例中，所述转动驱动机构包括安装于所述关节输出件的传动电机、安装于所述传动电机的主动齿轮，以及安装于所述丝杠轴且与所述主动齿轮啮合的从动齿轮。

在一个实施例中，所述丝杠螺母上设有连接圆环，所述花键环规的外周面开设有安装槽，所述连接圆环嵌设于所述安装槽内。