[发明专利]基于电磁屈曲梁结构的变刚度柔性关节系统及控制方法

摘要

本发明公开了一种基于电磁屈曲梁结构的变刚度柔性关节系统，包括输入轴、输出机构、电磁屈曲梁结构和控制系统，输出机构包括输出外壳和输出端盖；电磁屈曲梁结构包括两个电磁模块和两片屈曲梁相对安装组成的，其中电磁模块固定在屈曲梁的中部；所述输入轴与输出机构之间通过转动副进行配合，并固定在其中；本发明还公开了一种控制方法，本柔性关节不仅结构简单、易于控制、可小型化，而且采用电磁力的变化来调节柔性关节的刚度，省去了刚度调节电机，大大减少了柔性关节的体积和质量，同时电磁模块对电流敏感，可以通过调节电流来得到刚度的大范围变化，调节精度高，误差小，应用范围广。

主权项

1.一种基于电磁屈曲梁结构的变刚度柔性关节系统，其特征在于，它包括：输入轴（1）、输出机构（2）、电磁屈曲梁结构（3）以及控制系统（4）；所述的输入轴（1）为台阶轴，在最大直径的轴端面上开有三个沿圆周等弧度分布的通孔；所述输出机构（2）包括通过扣合固定的输出端盖（2‑1）和输出外壳（2‑2），输出外壳（2‑2）为一端封闭的筒状结构，并且内壁有一圈等厚凸台，凸台上等弧度分布着三个螺纹孔；所述电磁屈曲梁结构（3）的数量为三个呈风扇叶片形状分布、且每个均包括两片屈曲梁（3‑1）和两个电磁模块（3‑2），所述电磁模块（3‑2）固定在所述屈曲梁（3‑1）的中部，所述两片屈曲梁（3‑1）和两个电磁模块（3‑2）呈镜像安装，一端通过螺钉固定在所述输出外壳（2‑2）内壁上的凸台上，另一端通过紧固螺栓联接在所述输入轴（1）上；所述控制系统（4）包括电流控制器（4‑1）和计算机（4‑2），电流控制器（4‑1）分别连接所述电磁模块（3‑2）和所述计算机（4‑2）。