[发明专利]一种气压增强刚度的气动扭转关节

说明书

本发明属于机器人技术领域，具体的说是涉及一种气动扭转关节，更具体的说是一种气压增强刚度的气动扭转关节，包括顶部端板、保持圈、刚度增强腔、扭转腔、外接气管和底部端板，所述顶部端板固定连接在扭转腔上；所述扭转腔固定连接在底部端板上；所述保持圈设有两个，两个保持圈分别套设在扭转腔的上下两端；两个保持圈设置在顶部端板和底部端板之间；所述刚度增强腔的两端分别固定连接在上下两个保持圈上；所述刚度增强腔和扭转腔上皆设有气管连接头；所述外接气管设有多根；所述气管连接头的外端连接外接气管。本发明可以实现关节扭转运动并具有一定的刚度保持功能，保证运动的可靠性和稳定性，提高机器人整体刚度和位姿准确性、可靠性。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，具体的说是涉及一种气动扭转关节，更具体的说是一种气压增强刚度的气动扭转关节。

背景技术

对于有质量要求及清洁度要求的机器人应用领域，如航天领域、康复机器人领域等，用气动扭转关节可以在一定程度上替代传统的机械扭转关节。气动扭转关节具有质量轻、功率密度比大、惯性小等优点，但是关节刚度低，精度差。

发明内容

本发明的目的是提供一种气压增强刚度的气动扭转关节，可以有效解决现有的气动扭转关节连接刚度差，在承受载荷后刚度保持能力差，关节变形大的问题；本发明的一种气压增强刚度的气动扭转关节，可以实现关节扭转运动并具有一定的刚度保持功能，保证运动的可靠性和稳定性，提高机器人整体刚度和位姿准确性、可靠性。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种气压增强刚度的气动扭转关节，包括顶部端板、保持圈、刚度增强腔、扭转腔、外接气管和底部端板，所述顶部端板固定连接在扭转腔上；所述扭转腔固定连接在底部端板上；所述保持圈设有两个，两个保持圈分别套设在扭转腔的上下两端；两个保持圈设置在顶部端板和底部端板之间；所述刚度增强腔的两端分别固定连接在上下两个保持圈上；所述刚度增强腔和扭转腔上皆设有气管连接头；所述外接气管设有多根；所述气管连接头的外端连接外接气管。

所述顶部端板和底部端板皆为圆盘状结构；所述顶部端板和底部端板上皆均布有连接螺栓孔。

所述扭转腔为圆筒状结构；所述扭转腔由扭转腔腔体、扭转腔顶部柱塞、扭转腔纤维绳和扭转腔底部柱塞组成；所述扭转腔顶部柱塞、扭转腔底部柱塞分别采用强力密封胶密封连接在扭转腔腔体内侧的上下两端；所述扭转腔纤维绳采用硅橡胶缠绕粘接在扭转腔腔体上；所述扭转腔底部柱塞上设有气管连接头，气管连接头的外端连接一根外接气管；所述顶部端板固定连接在扭转腔顶部柱塞上；所述扭转腔底部柱塞固定连接在底部端板上；两个保持圈分别套设在扭转腔顶部柱塞和扭转腔底部柱塞上。

所述扭转腔腔体由弹性橡胶材料制成，所述扭转腔纤维绳为单螺旋绳，扭转腔纤维绳不可拉伸。

所述保持圈为圆盘状结构。

所述刚度增强腔为圆筒状结构，刚度增强腔由刚度增强腔腔体、刚度增强腔顶部柱塞、刚度增强腔纤维绳和刚度增强腔底部柱塞组成；所述刚度增强腔顶部柱塞和刚度增强腔底部柱塞分别采用强力密封胶密封连接在刚度增强腔腔体内侧的上下两端；所述刚度增强腔纤维绳采用硅橡胶缠绕粘接在刚度增强腔腔体上；所述刚度增强腔底部柱塞上设有气管连接头，气管连接头的外端连接一根外接气管；所述刚度增强腔顶部柱塞和刚度增强腔底部柱塞分别固定连接上下两个保持圈。

所述刚度增强腔腔体由弹性橡胶材料制成；所述刚度增强腔腔体的外部缠绕双向反对称螺旋的刚度增强腔纤维绳，所述刚度增强腔纤维绳不可拉伸。

所述刚度增强腔的数量为三个。

本发明的一种气压增强刚度的气动扭转关节，其有益效果为：