[发明专利]一种基于凸轮机构的变刚度关节

摘要

本发明提供了一种基于凸轮机构的变刚度关节，包括壳体、输入控制端、变刚度调节组件，输入控制端用于驱动壳体围绕其回转中心转动，其包括关节输入转轴，壳体的前端设置有负载盘，变刚度调节组件用于调节关节的刚度值；刚度调节组件包括花键滑块、滚子、圆柱凸轮、连接法兰、弹簧载盘、楔形滑块、弹簧器；关节输入转轴的外侧表面花键槽，花键滑块与花键槽相配合，滚子固定设在花键滑块上；在圆柱凸轮设有轮廓曲面，滚子与轮廓曲面接触；圆柱凸轮通过连接法兰和壳体连接，弹簧载盘设在圆柱凸轮的前端面和后端面，与滚子接触，楔形滑块滑动设在弹簧载盘上，弹簧器的两端分别设在弹簧载盘和楔形滑块上；本发明整体尺寸小、不存在空回程的问题。

主权项

1.一种基于凸轮机构的变刚度关节，包括壳体、输入控制端、变刚度调节组件，其特征在于：所述输入控制端用于驱动所述壳体围绕其回转中心转动，其包括关节输入转轴，所述壳体的前端设置有负载盘，所述变刚度调节组件用于根据所述负载盘的实际需要调节关节的刚度值；其中，所述刚度调节组件包括花键滑块、滚子、圆柱凸轮、连接法兰、弹簧载盘、楔形滑块、弹簧器；所述关节输入转轴的外侧表面设有沿其轴向方向的花键槽，所述花键滑块与所述花键槽相配合，所述滚子固定设置于所述花键滑块上；所述圆柱凸轮套设于所述关节输入转轴的外侧，在所述圆柱凸轮的前端面和后端面至少部分设有沿其周向延展的轮廓曲面，所述滚子与所述轮廓曲面接触，且所述滚子可以沿着所述轮廓曲面运动；所述连接法兰设置于所述圆柱凸轮的外侧表面，所述连接法兰与所述壳体固定连接；所述弹簧载盘设在所述圆柱凸轮的前端面和后端面，并与所述滚子接触，所述滚子驱使所述弹簧载盘沿着所述关节输入转轴的轴向运动；所述弹簧载盘上设有沿其径向方向的滑槽，所述楔形滑块滑动设置于所述滑槽中，所述弹簧器的一端转动设在所述弹簧载盘上，另一端转动设在所述楔形滑块上；所述壳体的内侧设置带有斜面的楔形条，所述斜面与所述楔形滑块相抵。