[实用新型]一种自定中心柔性偏移关节机构

说明书

本实用新型的目的在于提供一种自定中心柔性偏移关节机构，包括上关节，上关节用于安装机械手爪或者夹具；下关节，下关节用于安装上关节；上关节和下关节之间通过活动连接件连接，在上关节受外力移动时，下关节能保持相对静止；弹性复位机构，弹性复位机构与上关节浮动接触连接，且位于下关节的限位通道中，在上关节受外力移动时、弹性复位机构受上关节推力在下关节的限位通道中移动，外力撤销时弹性复位机构复位使上关节复位。采用上述方案后，通过简单的机械结构设计，能够使机械臂关节变得更加灵活，具备柔性运动能力。

技术领域

本实用新型涉及机器人领域，特指一种自定中心柔性偏移关节机构。

背景技术

关节机器人，也称关节手臂机器人或关节机械手爪臂，是当今工业领域中最常见的工业机器人的形态之一，适合用于诸多工业领域的机械自动化作业。但是，由于机械臂在灵活性上不如人手，如进行两物体之间的装配或将一物体放置到某一工位上，比如螺纹装配时，当两者未完全精密对准时，机械臂或按设定程序进行运动将两者强行装配，或是需要设定更复杂的程序进行纠正，前一行为会导致对机械臂的损伤，后一行为需要更为复杂的程序控制设计，而这两种行为皆是因为机械臂在转轴部上的灵活性不足所导致。

因此，本发明人对此做进一步研究，研发出一种自定中心柔性偏移关节机构，本案由此产生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自定中心柔性偏移关节机构，通过简单的机械结构设计，能够使机械臂关节变得更加灵活，具备柔性运动能力。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种自定中心柔性偏移关节机构，包括

上关节，上关节用于安装机械手爪或者夹具；

下关节，下关节用于安装上关节；

上关节和下关节之间通过活动连接件连接，在上关节受外力移动时，下关节能保持相对静止；

弹性复位机构，弹性复位机构与上关节浮动接触连接，且位于下关节的限位通道中，在上关节受外力移动时、弹性复位机构受上关节推力在下关节的限位通道中移动，外力撤销时弹性复位机构复位使上关节复位。

上关节作为机械臂的安装基座，其上可以设置机械手爪、夹具等常用工具，下关节一般作为连接基座使用，活动连接件作为上关节与上关节之间的连接件，将上关节所受外力转化成自身的位移，而不影响下关节，而弹性复位机构的存在，可以使外力撤销后对上关节进行复位，从而避免刚性对抗外力使机械手爪损坏。

进一步，上关节包括上盘面、外壳、下底面，上盘面、外壳、下底面形成一个中空的限位柱形结构，活动连接件设置在上关节内。

进一步，活动连接件为十字滑台，十字滑台包括上滑轨、下滑轨、滑台座，上滑轨与上盘面连接，滑台座从上关节的下底面穿设而过并与下关节连接，下滑轨位于上滑轨、滑台座之间，上滑轨和下滑轨之间垂直设置且能相对滑动，下滑轨和滑台座之间垂直设置且能相对滑动。

即上关节移动时，由于上滑轨和下滑轨之间是十字设置，因此无论上关节从哪个方向移动，上滑轨、下滑轨或单独移动，或一起移动，皆不会影响滑台座。

进一步，弹性复位机构和上关节下底面的接触面为弧面。

两者的接触面为弧形可以使两者在互相作用时，将平移方向的力转化为沿限位通道方向的推力。

进一步，弹性复位机构包括端部为弧形的限位柱，上关节下底面与限位柱相对应的接触面为凹形面，限位柱下设置有复位弹簧。

复位弹簧提供的回复力不易过大，从而避免限位柱无法被上关节的下底面推动。

进一步，弹性复位机构包括端部为弧形的限位柱，上关节下底面与限位滚珠相对应的接触面为凹形面，限位柱下设置有复位气缸。