[实用新型]一种基于凸轮式杠杆结构的机器人关节变刚度模块

摘要

本实用新型公开了一种基于凸轮式杠杆结构的机器人关节变刚度模块,包括输入部分、输出部分及刚度调节部分。刚度调节部分包括压簧、凸轮式杠杆及刚度调节支点；凸轮式杠杆绕刚度调节支点转动，且其一端与输出部分配合、另一端与压簧配合。输入部分与输出部分之间设有轴承以承受整个模块的非扭矩载荷并使输入部分与输出部分可以相对旋转。当变刚度模块的输出部分受到外部的瞬态负载时，负载经过凸轮式杠杆传递到压簧处被吸收，从而降低外部冲击、实现柔性驱动输出，同时提高机器人的鲁棒性及运行稳定性。本方案结构紧凑、成本低并集成为一个模块，因此方便运用到各种交互式设备中，尤其是柔性机器人关节中。本方案还具有操作方便、容易实施的优点。

主权项

1.一种基于凸轮式杠杆结构的机器人关节变刚度模块，其特征在于，包括输入部分、输出部分、以及刚度调节部分；所述输出部分设置在输入部分内；所述输入部分与输出部分之间设有轴承，以承受整个模块的非扭矩载荷，并使输入部分与输出部分可相对旋转；所述输入部分包括外壳和外壳轴承挡圈；所述外壳轴承挡圈设置在外壳上，与外壳固定连接；所述外壳内设有约束压簧及约束刚度调节支点的导槽；所述导槽位于外壳底部；所述外壳上设有必要的安装孔位及减轻结构；所述输出部分包括输出盘和输出盘轴承挡圈；所述输出盘设置在输出盘轴承挡圈内，与输出盘轴承挡圈同心设置；所述轴承设置在外壳内，其外圈与外壳轴承挡圈固定连接，内圈与输出盘轴承挡圈连接；所述刚度调节部分包括压簧、凸轮式杠杆、滚针、压簧支座、压簧安装座、轴套、以及刚度调节支点；所述刚度调节支点固定在凸轮式杠杆上；所述凸轮式杠杆设置在外壳内并可绕刚度调节支点转动，其一端通过轴套与输出盘配合连接，使输出盘转动时带着凸轮式杠杆转动，另一端通过滚针与压簧抵接；所述滚针安装在压簧支座内，其底部卡设在导槽内，可在导槽内直线运动；所述压簧安装座固定在外壳内，所述压簧的一端固定在压簧安装座上，另一端与压簧支座抵接，迫使滚针抵住凸轮式杠杆；所述压簧与滚针成对布置在凸轮式杠杆两侧，且对称设置。