[实用新型]一种可局部线性手动调节刚度值的机器人关节变刚度模块

摘要

本实用新型公开了一种可局部线性手动调节刚度值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。本方案只需调节杠杆支点位置就能实现模块刚度的调节，在杠杆支点位置发生变化时杠杆的力臂比也将会在零到无穷大之间发生改变，使得本模块的刚度值从零到无穷大之间进行变化。输入部分与输出部分之间设有轴承，以承受非扭矩载荷并使两者之间可相对转动。当变刚度模块的输出部分受到外部瞬态负载时，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，提高了机器人的鲁棒性及运行稳定性。本方案结构紧凑、成本低、刚度在指定范围内实现线性调节，从而方便运用到各种交互式设备中，尤其是柔性机器人关节中。

主权项

1.一种可局部线性手动调节刚度值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转动；所述输入部分包括基座、以及基座轴承挡圈，所述基座轴承挡圈与基座通过螺栓连接，并与轴承的外圈固接在一起；所述基座上设有必要的安装孔位及减轻结构；所述基座内还设有约束大滑块及滚柱的导槽；所述输出部分包括输出盘、以及输出盘轴承挡圈；所述输出盘与输出盘轴承挡圈通过螺栓将轴承的内圈固接在一起，在输出盘的中心设有中心孔并且在中心孔处固接有一个刻度盘；所述刚度调节部分包括轴套、挡圈、卡环、滚柱、滚柱安装架、压簧、压簧安装座、凸轮式杠杆、以及刚度调节支点；所述凸轮式杠杆可绕刚度调节支点自由转动，并且凸轮式杠杆一端设有凸台并通过轴套、挡圈及卡环与输出盘传动配合，凸轮式杠杆的另一端设有凸轮，其外表面通过滚柱及滚柱安装架作用于压簧；所述凸轮的顶部还设有凸耳；所述压簧的一端通过压簧安装座固接于基座上，另一端固接有滚柱安装架；所述滚柱设置在滚柱安装架内，且可相对转动；所述滚柱与凸轮式杠杆的凸轮端传动配合；所述滚柱的下端被限制在基座的导槽中，上端被凸轮式杠杆的凸耳限制而不能轴向运动。