[实用新型]自补偿关节与提升装置

说明书

技术领域

本实用新型属于机械技术领域，具体地来说，是一种自补偿关节与提升装置。

背景技术

关节是机器人的关键部件，直接决定机器人的运动自由度与灵活性。关节具有旋转轴，如人类手臂般相对旋转运动。一般地，关节需要较佳的运动灵活性与灵敏度。

传统的关节多采用刚性驱动的方式，使刚性驱动关节成为主要的类型。刚性驱动关节采用齿轮等刚性结构输入动力，具有较佳的运动灵敏度与准确性，但运动冲击比较严重，发生运动干涉时容易造成卡死，对机械结构造成损伤。

为此，一种新型的柔性驱动方式得以提出。柔性驱动关节采用柔性绳索进行驱动，避免刚性驱动结构的运动干涉，具有较佳的柔韧性。不可避免地，柔性绳索存在的传动灵敏度低、容易弯折变形等弊端，也一并被带入柔性驱动关节中，对关节的运动灵敏度与精度带来严重的负面影响。

现有的技术，尚难很好地解决柔性绳索的驱动问题。特别是在起重机械技术领域，这一问题更为突出。例如，在折臂型吊臂中，当折臂旋转折叠时，挠性件在传动轮上通过的路程显著增加，导致重物的重心显著上升。这一现象会造成水平操作力急剧增加，加剧操作者的操作负担。当操作者松手后，折臂还会发生回弹，使悬臂无法折叠到位，且存在意外伤害的潜在威胁。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种自补偿关节与提升装置，具有自动调节补偿能力，保证运动中的灵敏度与精度。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种自补偿关节，包括：

第一臂，其一端设有铰接轴；

第二臂，其通过所述铰接轴铰接于所述第一臂，所述第二臂远离所述铰接轴的一端设有导向装置；

传动轮组，其可旋转地保持于所述铰接轴上，并具有分别与所述铰接轴轴向平行的第一传动轮及第二传动轮，所述第一传动轮具有第一张紧面，所述第二传动轮具有第二张紧面，所述第一张紧面与所述第二张紧面之间包围而成一容纳部；

挠性件，其一端连接于所述第一臂，另一端张紧于所述导向装置并向外延伸而形成自由端，所述自由端用于接收驱动力，所述挠性件在所述驱动力作用下张紧于所述第一张紧面或所述第二张紧面上，并可滑动地保持于所述容纳部；

凸轮机构，其包括凸轮与从动件组，所述凸轮固连于所述铰接轴上，所述从动件组与所述导向装置固定连接，所述从动件组可直线往复运动地保持于所述第二臂上，所述从动件组的直线运动方向沿所述第二臂的轴向布置。

作为上述技术方案的改进，所述导向装置包括导向轮，所述挠性件张紧于所述导向轮上，所述挠性件的自由端位于所述导向轮远离所述铰接轴的一侧，所述导向轮的中心轴与所述铰接轴轴向垂直。

作为上述技术方案的进一步改进，所述从动件组包括滚子从动件、运动体与直线运动座，所述运动体分别与所述滚子从动件、所述导向装置固定连接，所述运动体可直线往复运动地保持于所述直线运动座上，所述直线运动座与所述第二臂固定连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述运动体与所述直线运动座之间设有至少一个第一滚动轴承与至少一个第二滚动轴承，所述第一滚动轴承与所述第二滚动轴承轴向垂直。

作为上述技术方案的进一步改进，所述从动件组还包括弹性元件，所述弹性元件两端分别连接所述运动体与所述直线运动座，所述弹性元件的弹性力沿所述运动体的直线运动方向。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第二臂远离所述铰接轴的一端设有第二直线运动座，所述运动体与所述导向装置可直线往复运动地保持于所述第二直线运动座上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一传动轮与所述第二传动轮关于所述铰接轴对称地布置。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一传动轮与所述第二传动轮包括链轮、带轮或绳轮中的一种，所述挠性件包括传动链、传动带或传动轮中的一种。

一种提升装置，包括悬臂支架、驱动主机、操作手柄与以上所述的自补偿关节：

所述第一臂可旋转地保持于所述悬臂支架上；

所述挠性件的自由端设有用于悬挂负载的吊钩，所述挠性件远离所述自由端的一端缠绕于所述驱动主机上；

所述操作手柄与所述挠性件的自由端连接，用于接收用户输入的驱动力或控制指令；

所述驱动主机与所述第一臂固定连接，用于驱动所述挠性件收放。

作为上述技术方案的改进，所述悬臂支架包括立柱或天车。

本实用新型的有益效果是：