[发明专利]运动关节锁定控制机构

摘要

本发明公开了一种运动关节锁定控制机构，可以用于一般单自由度旋转关节上。包括关节在内，所述运动关节锁定控制机构由关节上臂1、关节前臂2、关节回转轴3、关节锁定槽4、关节锁定控制块5、丝杆6、导轨7、丝杆驱动器8组成。本发明的运动关节锁定控制机构通过关节锁定销与位于前臂上的锁定槽之间的插入配合，来锁定关节前臂绕关节回转轴相对关节上臂的转动；利用丝杆导轨传动，配合锁定槽的特殊形状，实现了在任意关节转角位置对其锁定的功能。本发明可以在同等设计尺寸规模下提供远大于摩擦式离合装置所能提供的锁紧力；同时可以提供连续而不只是离散的关节转角锁定位置；同时还是一种十分节能且小巧紧凑的运动关节锁定控制机构。

主权项

一种运动关节锁定控制机构，可以用于一般单自由度旋转关节上，一个单自由度旋转关节不失一般性地包括关节上臂1、关节前臂2、关节回转轴3。所述运动关节锁定控制机构包括：关节锁定槽4、关节锁定控制块5、丝杆6、导轨7、丝杆驱动器8。所述关节上臂、关节下臂并不意味着对其除关节锁定控制机构以外的具体结构或其相对于关节回转轴3的安装位置存在技术限制，而是代表本发明对任意一种单自由度旋转关节具有普遍适用性。关节前臂2可绕关节回转轴3的轴线，相对于关节上臂1发生旋转运动。关节锁定槽4加工布置在关节前臂2上，相对于关节回转轴3沿径向延伸，分布在与关节回转轴3垂直的平面内。丝杆6两端支承于关节上臂1上，丝杆6可绕其自身轴线在关节上臂1上转动，并由固连于关节上臂1上的丝杆驱动器8提供旋转运动的动力；导轨7与丝杆6轴线平行地布置，两端支撑于关节上臂1上。关节锁定控制块5至少包括1个运动块51、1个关节锁定销52、1个锁定销复位弹性装置53、1个锁定销驱动器54。运动块51有与丝杆6形成螺旋运动副配合的内螺纹孔511，并以此与丝杆6形成螺旋运动副配合；运动块51有与导轨7形成轴向直线运动副配合的导轨运动副512，并以此与导轨7形成直线运动副配合；运动块51在这两个运动副的限制下，可以且只能沿导轨7轴线方向作直线平移运动，且该平移运动受丝杆驱动器8的完全控制；该直线平移运动方向与关节锁定槽4所在的与关节回转轴3垂直的平面平行。关节锁定销52上端销体插入运动块51上的孔形直线运动副513并可沿其自身轴线作直线运动。通过这种运动，关节锁定销52可以插入关节锁定槽4或从其中拔出。锁定销驱动器54为关节锁定销52沿所述拔出方向的直线运动提供动力；锁定销复位弹性装置53为关节锁定销52沿所述插入方向的直线运动提供弹性回复力。