[发明专利]一种基于齿轮齿条传动的板簧式变刚度柔性驱动器

摘要

一种基于齿轮齿条传动的板簧式变刚度柔性驱动器，该驱动器包括机架、动力输入及传动机构和输出机构。所述动力输入及传动机构包括电机、齿轮、齿条、齿条支架、连杆和滑块；所述输出机构包括输出圆筒、板簧、输出板和输出板连接件，板簧安装在输出圆筒上，且与滑块连接构成移动副；两输出板的一端固接在输出圆筒上，另一端通过输出圆柱固接在一起。本发明采用双电机并联对抗式的结构，使其输出响应更加迅速；采用板簧作为弹性元件使得驱动器变刚度模块结构变得简单，并且本发明结构紧凑、高度对称。

主权项

1.一种基于齿轮齿条传动的板簧式变刚度柔性驱动器，包括机架(1)、动力输入及传动机构和输出机构，其特征在于：所述动力输入及传动机构包括A电机(2)、B电机(6)、A齿轮(5)、B齿轮(9)、第一A齿条(11a)、第二A齿条(11b)、第一B齿条(11c)、第二B齿条(11d)、第一A连杆(12a)、第二A连杆(12b)、第一B连杆(12c)、第二B连杆(12d)、第一滑块(13a)、第二滑块(13b)和齿条支架(14)；A电机(2)和B电机(6)分别安装在机架(1)的两侧；A电机(2)和B电机(6)的输出轴分别与A齿轮(5)和B齿轮(9)同轴连接；A齿轮轴和B齿轮轴的轴线位于同一直线上；第一A齿条(11a)和第二A齿条(11b)分别与A齿轮(5)啮合，且上下平行布置；第一B齿条(11c)和第二B齿条(11d)分别与B齿轮(9)啮合，且上下平行布置；四根齿条安装在齿条支架(14)上，并与齿条支架(14)构成四个移动副；第二A连杆(12b)和第一B连杆(12c)的一端分别与第二A齿条(11b)和第一B齿条(11c)的一端固接；第二A连杆(12b)和第一B连杆(12c)的另一端分别通过转动副与第一滑块(13a)连接；第一A连杆(12a)和第二B连杆(12d)的一端分别与第一A齿条(11a)和第二B齿条(11d)的一端固接，第一A连杆(12a)和第二B连杆(12d)的另一端分别通过转动副与第二滑块(13b)连接；第一滑块(13a)和第二滑块(13b)关于A齿轮轴和B齿轮轴的轴线对称布置；所述输出机构包括第一板簧(15a)、第二板簧(15b)、输出圆筒(16)、A输出板(17a)和B输出板(17b)和输出板连接件(18)；第一板簧(15a)和第二板簧(15b)的一端均固定安装在输出圆筒(16)内壁上；第一滑块(13a)安装在第一板簧(15a)上，且与第一板簧(15a)构成移动副；第二滑块(13b)安装在第二板簧(15b)上，且与第二板簧(15b)构成移动副；A输出板(17a)和B输出板(17b)的一端分别固定在输出圆筒(16)的两侧，另一端通过输出板连接件(18)固接在一起。