[发明专利]一种模拟人体关节的机器人软关节

摘要

本发明公开了一种可调刚度的机器人关节。现有的机器人一般为刚性结构且关节采用位置控制模式，末端刚度很大且不可调，关节柔顺性差，对不同任务的适应性差。本发明包括柔性传动机构、驱动电机、U型架、弹性带、制动机构。所述驱动电机的主舵盘和柔性传动机构的外壳连接，所述的U型架两端分别和电机副舵盘、柔性传动机构的扫臂连接；两根弹性带分别一端固结在下连杆，另一端绕过支撑圈与调节电机的输出轴连接；所述的制动机构设置在U型架右侧，与支撑板固定。本发明在外壳和扫臂间设置弹簧、在上连杆和下连杆间设置弹性带，使关节可以主动调节刚度，在转动时具有很好的柔顺性和任务适应性。同时，在关节中增加制动结构，大大增加交互的安全性。

主权项

1.一种可变刚度的机器人软关节，包括柔性传动机构、驱动电机、U型架、弹性带、制动机构，其特征在于：所述驱动电机的主舵盘和柔性传动机构的外壳连接，所述的U型架两端分别和电机副舵盘、柔性传动机构的扫臂连接；两根弹性带分别一端固结在下连杆，另一端绕过支撑圈与调节电机的输出轴连接；所述的制动机构设置在U型架右侧，与支撑板固定；所述的柔性传动机构包括SEA外壳、中轴、挡块、扫臂、弹簧导向凸台、弹簧、轴承、轴套和轴用弹性挡圈；所述的SEA外壳加工有凹槽，挡块底部固定在凹槽内；所述的中轴一端和SEA外壳固定，通过轴承支撑有扫臂轴；扫臂和挡块上加工有通孔，弹簧导向凸台固定在扫臂和挡块上的通孔；所述弹簧两端分别套在扫臂和挡块的弹簧导向凸台上；所述的制动机构包括摩擦片、环形圈、连杆和制动外壳；所述的连杆为V型，一端绕有闸线与制动电机输出轴相连，另一端和环形圈铰接，V型底部和制动外壳以转动副连接；所述的环形圈另一端和制动外壳铰接，摩擦片固定在环形圈内侧；所述的U型架包括U型架左侧板、U型架底板、U型架右侧板和下连杆；所述的U型架底板两端分别和U型架左侧板、U型架右侧板的底端固定；下连杆的上端固定在U型架底板的中间。