[发明专利]一种基于重力蓄能的大出力机器人柔性储能关节

摘要

一种基于重力蓄能的大出力机器人柔性储能关节，它涉及一种用于机器人的柔性驱动装置，以解决现有用于机器人关节的串联弹性驱动器为直线型力输出，结构不紧凑，占用体积较大，电机需求功率较大，以及不利于关节的精确的力输出控制和位置控制的问题，它包括上肢连板、上肢电机外壳、关节齿轮箱、下肢连板、下肢支架、减速器、旋转变压器、带有编码器的电机、串联弹性体和扭簧；所述齿轮箱包括壳体、第三锥齿轮、第四锥齿轮、第一锥齿轮、第二锥齿轮和关节轴；所述串联弹性体包括同心的内外双环本体和至少四组波浪形弹片，同心的内外双环本体的内外环之间沿其周向连接有制成一体的至少四组波浪形弹片。本发明用于机器人领域。

主权项

一种基于重力蓄能的大出力机器人柔性储能关节，其特征在于：所述关节包括上肢连板（1）、上肢电机外壳（2）、关节齿轮箱（3）、下肢连板（4）、下肢支架（5）、减速器（7）、旋转变压器（13）、带有编码器的电机（8）、串联弹性体（16）和扭簧（24）；所述齿轮箱（3）包括壳体（30）、第三锥齿轮（9）、第四锥齿轮（23）、第一锥齿轮（25）、第二锥齿轮（17）和关节轴（14）；壳体（30）与上肢连板（1）连接，上肢电机外壳（2）安装在上肢连杆（1）上，壳体（30）和上肢电机外壳（2）将带有编码器的电机（8）和减速器（7）包覆，带有编码器的电机（8）与减速器（7）连接，减速器（7）的输出端安装有第三锥齿轮（9）；关节轴（14）通过轴承水平安装在壳体（30）上，第一锥齿轮（25）与第二锥齿轮（17）分别安装在关节轴（14）的两端，扭簧（24）位于第一锥齿轮（25）与第二锥齿轮（17）之间，第三锥齿轮（9）分别与第一锥齿轮（25）和第二锥齿轮（17）啮合，第一锥齿轮（25）与第四锥齿轮（23）啮合，第四锥齿轮（23）与第二锥齿轮（17）啮合；所述串联弹性体（16）包括同心的内外双环本体（16‑1）和至少四组波浪形弹片（16‑2），同心的内外双环本体（16‑1）的内外环之间沿其周向连接有制成一体的至少四组波浪形弹片（16‑2）；串联弹性体（16）穿设在关节轴（14）上，第二锥齿轮（17）安装在同心的内外双环本体（16‑1）的内环上，下肢连板（4）盖合在壳体（30）的侧面上，下肢连板（4）与内外双环本体（16‑1）的外环活动连接，关节轴（14）与下肢连板（4）相邻的一端内安装有旋转变压器（13），下肢支架（5）盖合在壳体（30）的与下肢连板（4）相对侧面上，下肢支架（5）分别与关节轴（14）和下肢连板（4）活动连接。