[发明专利]一种纯滚动接触的RCM柔性铰链

摘要

本发明公开了一种纯滚动接触的RCM(Remote Center of Motion)柔性铰链结构，主要用于精密传动领域，可用作需承受较大压力载荷的转动副。其特征包括：固定端滚动刚体模块，中间滚动刚体模块，载荷端滚动刚体模块，以及柔性连接模块。实现方法包括：通过设计铰链整体外形为等腰梯形，使其的转动轴心位于z轴远点处，形成虚拟转动中心机构，进而降低轴心偏移对转动位姿的影响；通过改进柔性纯滚动接触机构，将其模块化，并以此取代普通柔性铰链的簧片结构，增大其压力承载能力，进而延长其使用寿命；通过交叉安装的簧片组固连各滚动刚体模块，利用簧片的柔性特征约束滚动刚体的运动轨迹，保证其纯滚动接触，消除滑移、摩擦等因素的影响。本发明可广泛用于精密传动中。

主权项

1.一种柔性铰链结构，其特征包括：固定端滚动刚体模块(1)，包括前侧固定端支架(111)、后侧固定端支架(112)、左侧固定端滚动刚体(121)、右侧固定端滚动刚体(122)；左侧中间滚动刚体模块(2a)和右侧中间滚动刚体模块(2b)，两模块具有相同的形状结构，且关于XOZ平面对称布置，均包括前侧中间支架、后侧中间支架、中间滚动刚体，中间支架对中间滚动刚体进行定位和固定，此外，中间支架的上下两表面均为有圆角过渡的两个平滑表面，分别与两个柔性连接模块固连；载荷端滚动刚体模块(3)，包括前侧载荷端支架(311)、后侧载荷端支架(312)、左侧载荷端滚动刚体(321)、右侧载荷端滚动刚体(322)，载荷端支架对载荷端滚动刚体进行定位和固定，此外，载荷端支架下表面左右两端均有圆角过渡的两个平滑表面，可结合螺纹孔实现与柔性连接模块的固定；柔性连接模块，包括前侧交叉簧片(41)和后侧交叉簧片(42)，两簧片呈空间交叉位姿，分别固连于刚体前后两侧的支架上，用作柔性连接并作为滚动刚体间做纯滚动的约束。