[实用新型]一种多自由度球形行波型超声波电机力矩测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电机力矩测量装置，尤其涉及一种测量电机输出力矩值相对较小，电机输出力矩存在多个方向的多自由度球形行波型超声波电机力矩值的装置。

背景技术

近20年来，多自由度驱动器一直是个研究热点，由于电磁感应的多自由度电动机因结构复杂和制造困难等原因一直进展甚微，多自由度超声波电动机在这个背景下应运而生。超声波电机是一种利用压电陶瓷的逆压电效应在超声领域谐振获得能量的一种电机，它具有结构简单、低速、力矩密度大等优点。超声波电机可做成多自由度，且多自由度电机仍具有单自由度超声波电机的上述特点。研制成的多自由度超声波电机已有好多种，从目前的应用前景和综合性能指标而言，多自由度球形行波型超声波电机最好，可用于机器人，假肢，月球车等驱动。

尽管相对于它较小的体积和质量(小于500克)，多自由度超声波电机的力矩密度大，但是它的输出力矩相对较小，无法用测功机测量。而且它的输出力矩是多自由度的，对测量带来了困难。迄今为止，国内外对这种电机的力矩测量装置尚未有相关的研究报道。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种多自由度球形行波型超声波电机力矩测量装置，该力矩测量装置具有体积小，结构简单，安装和调试方便等特点；

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多自由度球形行波型超声波电机力矩测量装置，其特征在于，它包括：心轴、万向接头、上盖、下盖、第一硬木凹压头、底座、十字头、短心轴、测力杆、弯板，支架、压力传感器和第二硬木凹压头；其中，测力杆的上端通过短心轴与十字头联接，通过心轴与万向接头联接；上盖与万向接头螺纹配合，压力传感器固定在上盖的槽中；下盖与上盖固定相连；测力杆依次穿过万向接头、上盖和下盖的中心通孔，测力杆的中部有一个环形凸台，第一硬木凹压头固定在测力杆底部孔中；弯板通过其弯板上端孔与下盖固定连接；第二硬木凹压头固定在弯板下端孔中；弯板通过支架固定在底座上。

进一步地，所述上盖中按环形陈列四个槽，压力传感器置于槽中；压力传感器的触头都朝圆心方向；下盖有四个下盖上的长方柱体，与上盖相连，固定压力传感器。

进一步地，所述第一硬木凹压头与测力杆底部孔过盈配合，二硬木凹压头与弯板下端孔过盈配合。

进一步地，所述弯板上端孔和弯板下端孔的孔中心线与孔所在端面的平面垂直。

进一步地，所述测力杆与十字头和万向接头之间的联接均是间隙配合。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型根据压力传感器的精度和量程能测量的电机力矩值的范围较广，特别能准确地测量出较小的值。

2、本实用新型能根据电机输出力矩的方向而调整力矩测量装置，以便测量多自由度的输出力矩值。

3、本实用新型仅采用压力传感器、支架、弯板、测力杆和万向接头等零件，结构简单。

附图说明

图1是测力杆的结构示意图，其中，(a)是主视图，(b)是左视图，(c)是俯视图；

图2是十字头的结构示意图，其中，(a)是主视图，(b)是(a)的A-A剖视图；

图3是万向接头的结构示意图，其中，(a)是主视图，(b)是左视图；

图4是上盖的结构示意图，其中，(a)是左视图，(b)是俯视图；

图5是下盖的结构示意图，其中，(a)是左视图，(b)是俯视图；

图6是弯板的结构示意图，其中，(a)是主视图，(b)是俯视图，(c)是(a)的A-A剖视图；

图7是本实用新型多自由度球形行波型超声波电机力矩测量装置的剖视图；

图中，心轴1，万向接头2，上盖3，下盖4，第一硬木凹压头5，底座6，十字头7，短心轴8，测力杆9，弯板10，支架11，压力传感器12，十字槽沉头螺钉13，十字槽盘头螺钉14，球转子15，测力杆中的槽16，环形凸台17，测力杆底部孔18，测力杆上端的孔19、20，十字头中的孔21、22、23、24，万向接头中的孔25、26、27，万向接头中的槽28，上盖中的槽29，下盖上的长方柱体30，下盖的轴头31，弯板上端孔32，弯板下端孔33，第二硬木凹压头34。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型，本实用新型的目的和效果将变得更加明显。