[发明专利]一种基于浮动弹簧的刚度连续可调关节

摘要

本发明公开了一种基于浮动弹簧的刚度连续可调关节，包括主轴驱动电机、谐波减速器、关节外壳、输出法兰，所述主轴驱动电机与所述谐波减速器的输入端驱动连接，所述关节外壳与谐波减速器外壳固定连接，所述关节外壳内设置有浮动弹簧刚度调节装置，所述浮动弹簧刚度调节装置一端与所述谐波减速器输出端相连接，另一端与输出法兰相连接。本发明通过对矩形浮动弹簧工作长度的调节，关节可实现从全刚度到全柔性的线性调节，实现弹性缓冲，提高机器人的安全性与对环境的友好度，结构紧凑、外形规则、通用性好。

主权项

1.一种基于浮动弹簧的刚度连续可调关节，包括主轴驱动电机(1)、谐波减速器(2)、关节外壳(5)、输出法兰(9)，其特征在于：所述主轴驱动电机(1)与所述谐波减速器(2)的输入端驱动连接，所述关节外壳(5)与谐波减速器(2)外壳固定连接，所述关节外壳(5)内设置有浮动弹簧刚度调节装置，所述浮动弹簧刚度调节装置一端与所述谐波减速器(2)输出端相连接，另一端与输出法兰(9)相连接；所述的浮动弹簧刚度调节装置包括连接所述谐波减速器(2)输出端的凸字形输入转动机体(4)、弹簧上支撑盖(3)、滚子保持架(6)、环形凸轮盘(7)、浮动弹簧(10)、调节电机支座(11)、刚度调节电机(12)，所述输入转动机体(4)内侧设置有内螺纹，所述的弹簧上支撑盖(3)外周壁设置有连接所述输入转动机体(4)的内螺纹，所述调节电机支座(11)为具有两种直径外花键的中空阶梯轴，所述刚度调节电机(12)固定设置在所述调节电机支座(11)的空腔内，所述输入转动机体(4)外周壁设置有外花键，所述滚子保持架(6)上部通过内花键与所述输入转动机体(4)外花键相连接，所述凸轮盘(7)通过轴承(8)安装在关节外壳(5)下部，所述凸轮盘(7)的上端面沿周向均匀设置若干斜曲面，所述凸轮盘(7)的中心孔设置有与所述调节电机支座(11)较大直径外花键相配合的内花键，所述滚子保持架(6)下部沿周向均匀设置有若干组通孔，每组通孔设置装有滚子(13)的滚子轴(15)，滚子保持架(6)通过滚子(13)在凸轮盘(7)的斜曲面上滚动，所述滚子保持架(6)底端的中心孔内设置有与所述调节电机支座(11)较小直径外花键相配合的内花键，所述凸轮盘(7)底部通过若干螺纹孔及固定螺丝(16)与主轴输出法兰 (9)紧固连接；所述刚度调节电机(12)输出轴与弹簧上支撑盖(3)的中心孔过盈配合形成硬性连接，带动其转动；所述浮动弹簧(10)穿过调节电机支座(11)安装在弹簧上支撑盖(3)和滚子保持架(6)下部之间，两者的弹簧支撑面分别与浮动弹簧(10)上、下端面相互滑动旋转。