[发明专利]一种用于机器人关节的串联弹性驱动器

说明书

本发明公开一种用于机器人关节的串联弹性驱动器，包括输入机构、输出机构和传动机构；输出机构用于机器人关节对外输出；输出机构包括输出底板，输出底板远离输入机构的一端固接有若干传动柱，若干传动柱与传动盘的外壁固接；传动柱远离输出底板的一滚动接触有输出轴，传动盘套设在输出轴上；输出轴用于承受机器人关节的载荷；传动机构，传动机构包括摩擦组件，摩擦组件的一端与输入机构抵接，摩擦组件的另一端与输出底板抵接；输出底板远离摩擦组件的一端抵接有压紧组件，压紧组件与输入机构通过调节螺栓螺纹安装。本发明结构简单，传动效率高，实现了机器人关机的柔性连接；当驱动器脱开时，能实现自动复位，减少了人为复位的工作量。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别是涉及一种用于机器人关节的串联弹性驱动器。

背景技术

近年来，机器人技术取得长足发展，尤其是仿人机器人、服务机器人、康复机器人、协作机器人等具有柔性关节的机器人的研究发展迅速。而仿人关节机器人关节采用的就是弹性驱动，克服了刚性连接在碰撞等冲击载荷下容易造成操作对象或机器人本身零部件损坏的缺点，具有被动柔顺性、阻抗低、抗冲击、力感知、精确力控制等优点，是实现机器人智能交互的有效方案，受到越来越多研究人员的青睐。

串联弹性驱动器是机器人柔性关节中的一种，目前已有大量将串联弹性驱动器用于机器人柔性关节的研究，串联弹性驱动器需要将弹性体集成到机器人关节中，提高了机器人关节的柔顺性；但是现有的串联弹性驱动器的结构复杂，对阻力力矩大于驱动力矩的情况时，装置会进行自动脱开连接，防止损坏，重新使用时需要人工修复归位，过程繁琐；因此亟需一种用于机器人关节的串联弹性驱动器来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于机器人关节的串联弹性驱动器，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种用于机器人关节的串联弹性驱动器，包括：

输入机构，所述输入机构与机器人关机的驱动组件传动连接；

输出机构，所述输出机构用于机器人关节对外输出；所述输出机构包括输出底板，所述输出底板远离所述输入机构的一端固接有若干传动柱，若干所述传动柱与传动盘的外壁固接；所述传动柱远离所述输出底板的一滚动接触有输出轴，所述传动盘套设在所述输出轴上；所述输出轴用于承受机器人关节的载荷；

传动机构，所述传动机构包括摩擦组件，所述摩擦组件的一端与所述输入机构抵接，所述摩擦组件的另一端与所述输出底板抵接；所述输出底板远离所述摩擦组件的一端抵接有压紧组件，所述压紧组件与所述输入机构通过调节螺栓螺纹安装。

优选的，所述传动盘包括套设在所述输出轴上的主体，所述主体的外壁开设有若干传动槽，所述传动槽内滑动连接有弹性传动件，所述弹性传动件伸出所述主体并与所述传动柱固接。

优选的，所述弹性传动件包括滑动连接在所述传动槽内的传动弹片，所述传动弹片位于所述传动槽内的一端固接有第一弹簧，所述第一弹簧的另一端固接有传动块，所述传动块与所述传动槽底端之间固接有第二弹簧；所述传动块与所述传动槽过盈配合，所述传动块通过杠杆件与所述输出轴可拆卸连接。

优选的，所述杠杆件包括开设在所述主体内孔与所述传动槽之间的连接槽，所述连接槽内转动连接有连杆，所述连杆的一端与所述传动块铰接，所述连杆的另一端通过磁性头与所述输出轴吸合抵接。

优选的，所述连杆靠近所述传动块的一端套设固接有复位块，所述复位块滑动连接在复位槽内，所述复位槽对称开设在所述连接槽的两侧；所述复位块的两端分别与所述复位槽的两端之间固接有第三弹簧。

优选的，所述复位块位于所述连杆的转动轴与所述传动块之间；所述复位块与所述复位槽过盈配合。