[发明专利]一种机器人关节变刚度执行器

权利要求书

1.一种机器人关节变刚度执行器，其特征在于：包括动力输出装置及两组动力输入装置，其中动力输出装置包括动力输出架（9）、丝杠（10）及摩擦圆台（11），所述丝杠（10）安装在动力输出架（9）上、且与两个摩擦圆台（11）螺纹连接，两个所述摩擦圆台（11）的小直径端相对应，两组所述动力输入装置可转动地安装在所述动力输出架（9）的两侧、且均与两个所述摩擦圆台（11）摩擦连接；通过改变两组所述动力输入装置的相对转向，从而对关节转角和关节刚度进行控制；

两组所述动力输入装置结构相同，均包括动力输入轴（2）、弹簧挡板（3）、弹簧（4）、凸轮盘（5）、摩擦盘（6）及钢球（7），其中动力输入轴（2）与所述动力输出架（9）转动配合，所述弹簧挡板（3）套设在动力输入轴（2）上、且随动力输入轴（2）转动，所述凸轮盘（5）和摩擦盘（6）相对扣合、且均套设在动力输入轴（2）上，所述凸轮盘（5）可在动力输入轴（2）上沿轴向滑动，所述摩擦盘（6）和动力输入轴（2）转动配合、且可在动力输入轴（2）上滑动，所述凸轮盘（5）和摩擦盘（6）之间沿周向设有多个钢球（7），弹簧（4）套设在动力输入轴（2）上、且受限于凸轮盘（5）和弹簧挡板（3）之间，所述摩擦盘（6）与两个所述摩擦圆台（11）摩擦连接；

当两组所述动力输入装置的转速和转向均相同时，驱动所述动力输出架（9）转动，实现关节角度的控制；当两组所述动力输入装置转速相同，转向相反时，带动所述摩擦圆台（11）绕丝杠（10）转动，进而使所述摩擦圆台（11）沿丝杠（10）上下移动，从而压缩两组所述动力输入装置，实现机器人关节的刚度变化。

2.根据权利要求1所述的机器人关节变刚度执行器，其特征在于：所述凸轮盘（5）和摩擦盘（6）的扣合面上沿周向多个设有用于容置钢球（7）的凹槽。

3.根据权利要求1所述的机器人关节变刚度执行器，其特征在于：所述摩擦盘（6）通过锥面与两个所述摩擦圆台（11）摩擦配合。

4.根据权利要求1所述的机器人关节变刚度执行器，其特征在于：所述弹簧挡板（3）的一侧设有用于定位所述弹簧（4）的轴肩。

5.根据权利要求1所述的机器人关节变刚度执行器，其特征在于：所述动力输入轴（2）通过轴承（1）安装在所述动力输出架（9）上，两组所述动力输入装置中的动力输入轴（2）的轴线共线。

6.根据权利要求1所述的机器人关节变刚度执行器，其特征在于：所述动力输入轴（2）与所述丝杠（10）垂直。

7.根据权利要求1所述的机器人关节变刚度执行器，其特征在于：所述凸轮盘（5）上设有D型孔，所述动力输入轴（2）上设有与所述D型孔配合的D型结构。

8.根据权利要求1所述的机器人关节变刚度执行器，其特征在于：所述动力输出架（9）包括对称设置的上动力输出架和下动力输出架，所述上动力输出架和下动力输出架可拆卸连接。