[发明专利]关节输出刚度可变的柔性平移关节

摘要

一种机器人领域的关节输出刚度可变的柔性平移关节，包括刚度调节机构、设置于刚度调节机构上的简支梁弹簧机构以及位于简支梁弹簧机构顶部的关节输出轴，其中简支梁弹簧机构为中心对称设置，刚度调节机构通过齿轮传动控制简支梁弹簧机构调节其简支弹簧片的跨度，进而改变弹簧片的挠曲刚度，并通过输出轴转化为关节不同的输出刚度；本发明具有结构紧凑、体积小、质量轻便、刚度调节范围大等优点，可广泛用与各类服务、康复机器人以及并联机床的研究与应用中。

主权项

一种关节输出刚度可变的柔性平移关节，其特征在于，包括：刚度调节机构、设置于刚度调节机构上的简支梁弹簧机构以及位于简支梁弹簧机构顶端的关节输出轴，其中：关节输出轴通过触脚与简支梁弹簧机构的弹簧片相连，简支梁弹簧机构与刚度调节机构通过齿轮啮合，并接受来自刚度调节机构的扭矩从而调节弹簧片的跨度，实现输出刚度的改变；所述的简支梁弹簧机构包括：导轨、曲柄齿轮以及设置于导轨上且对称布置于曲柄齿轮两侧的一对滑块，其中：每个滑块顶部均设有两对辊轮，并通过辊轮将弹簧片紧密夹持，使弹簧片近似为简支梁，滑块底部与曲柄齿轮通过连杆连接，构成双曲柄滑块机构；当曲柄齿轮转动时，将带动一对滑块沿导轨相向或背向运动，使弹簧片的跨度相应的发生缩短或增长，从而改变其挠曲刚度，实现对关节输出刚度的调节。