本實用新型涉及機(jī)器人結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種可調(diào)剛度機(jī)器人關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

與串聯(lián)機(jī)器人相比，并聯(lián)機(jī)器人具有精度高剛度大等優(yōu)點(diǎn)，適合于一些需要高承載高精度的應(yīng)用場合，但是由于其多是通過剛性運(yùn)動來傳遞運(yùn)動和力，一般剛度固定不可調(diào)節(jié)，在高速精密等現(xiàn)代機(jī)械中存在一些不可避免的問題，如：由劇烈運(yùn)動帶來的間隙摩擦及沖擊，這些問題使得并聯(lián)機(jī)器人的工作性能不能滿足現(xiàn)代科技的發(fā)展要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對以上問題，本實用新型提供了一種可調(diào)剛度機(jī)器人關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)剛度調(diào)節(jié)，減小劇烈運(yùn)動帶來的間隙摩擦及沖擊，可以有效解決背景技術(shù)中的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案：一種可調(diào)剛度機(jī)器人關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，包括驅(qū)動機(jī)構(gòu)和關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括運(yùn)動控制器和伺服電機(jī)，所述關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)通過聯(lián)軸器連接到伺服電機(jī)，所述關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)包括關(guān)節(jié)主軸，關(guān)節(jié)主軸的尾端安裝有輸入力矩機(jī)構(gòu)，關(guān)節(jié)主軸的前端安裝有輸出力矩機(jī)構(gòu)，所述輸入力矩機(jī)構(gòu)與輸出力矩機(jī)構(gòu)之間連接有可調(diào)剛度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述輸入力矩機(jī)構(gòu)由兩塊直線盤體組成，兩直線盤體之間夾持有曲線盤體，直線盤體與曲線盤體的軸心圓孔均套接在關(guān)節(jié)主軸上；所述輸出力矩機(jī)構(gòu)包括柔性圓盤和滑塊，所述滑塊連接到可調(diào)剛度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，可調(diào)剛度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括杠桿，杠桿的中心連接有杠桿支點(diǎn)軸，杠桿支點(diǎn)軸的另一端連接到滑塊，所述杠桿的另一端連接有杠桿調(diào)節(jié)軸，杠桿調(diào)節(jié)軸的另一端從輸入力矩機(jī)構(gòu)中穿過。

作為本實用新型一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述運(yùn)動控制器采用PLC控制器，所述PLC控制器連接有伺服驅(qū)動器。

作為本實用新型一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述伺服電機(jī)的輸出端還連接有減速器，減速器連接到杠桿調(diào)節(jié)軸。

作為本實用新型一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述伺服電機(jī)上安裝有旋轉(zhuǎn)傳感器，旋轉(zhuǎn)傳感器的輸出端連接有旋轉(zhuǎn)編碼器，旋轉(zhuǎn)編碼器連接到運(yùn)動控制器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：該可調(diào)剛度機(jī)器人關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，通過設(shè)置旋轉(zhuǎn)傳感器和旋轉(zhuǎn)編碼器，實現(xiàn)轉(zhuǎn)速采集，并結(jié)合運(yùn)動控制器，實現(xiàn)閉環(huán)反饋調(diào)節(jié)；設(shè)置可調(diào)剛度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，利用減速器帶動杠桿調(diào)節(jié)軸，通過杠桿調(diào)節(jié)軸改變輸入力矩機(jī)構(gòu)與輸出力矩機(jī)構(gòu)之間的傳輸比例，實現(xiàn)剛度調(diào)節(jié)；本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，能夠方便地實現(xiàn)剛度調(diào)節(jié)，減小劇烈運(yùn)動帶來的間隙摩擦及沖擊。

附圖說明

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為驅(qū)動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-驅(qū)動機(jī)構(gòu)；2-關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)；3-運(yùn)動控制器；4-伺服電機(jī)；5-聯(lián)軸器；6-關(guān)節(jié)主軸；7-輸入力矩機(jī)構(gòu)；8-輸出力矩機(jī)構(gòu)；9-可調(diào)剛度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；10-直線盤體；11-曲線盤體；12-柔性圓盤；13-滑塊；14-杠桿；15-杠桿支點(diǎn)軸；16-杠桿調(diào)節(jié)軸；17-旋轉(zhuǎn)編碼器；18-伺服驅(qū)動器；19-減速器；20-旋轉(zhuǎn)傳感器。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。

實施例：

請參閱圖1和圖2，本實用新型提供一種技術(shù)方案：一種可調(diào)剛度機(jī)器人關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，包括驅(qū)動機(jī)構(gòu)1和關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)2，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)1包括運(yùn)動控制器3和伺服電機(jī)4，所述關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)2通過聯(lián)軸器5連接到伺服電機(jī)4，所述關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)2包括關(guān)節(jié)主軸6，關(guān)節(jié)主軸6的尾端安裝有輸入力矩機(jī)構(gòu)7，關(guān)節(jié)主軸6的前端安裝有輸出力矩機(jī)構(gòu)8，所述輸入力矩機(jī)構(gòu)7與輸出力矩機(jī)構(gòu)8之間連接有可調(diào)剛度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)9，所述輸入力矩機(jī)構(gòu)7由兩塊直線盤體10組成，兩直線盤體10之間夾持有曲線盤體11，直線盤體10與曲線盤體11的軸心圓孔均套接在關(guān)節(jié)主軸6上；所述輸出力矩機(jī)構(gòu)8包括柔性圓盤12和滑塊13，所述滑塊13連接到可調(diào)剛度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)9，可調(diào)剛度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)9包括杠桿14，杠桿14的中心連接有杠桿支點(diǎn)軸15，杠桿支點(diǎn)軸15的另一端連接到滑塊13，所述杠桿14的另一端連接有杠桿調(diào)節(jié)軸16，杠桿調(diào)節(jié)軸16的另一端從輸入力矩機(jī)構(gòu)7中穿過；

所述運(yùn)動控制器3采用PLC控制器，所述PLC控制器連接有伺服驅(qū)動器18；所述伺服電機(jī)4的輸出端還連接有減速器19，減速器19連接到杠桿調(diào)節(jié)軸16；所述伺服電機(jī)4上安裝有旋轉(zhuǎn)傳感器20，旋轉(zhuǎn)傳感器20的輸出端連接有旋轉(zhuǎn)編碼器17，旋轉(zhuǎn)編碼器17連接到運(yùn)動控制器3。

本實用新型的工作原理：所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)1用于控制驅(qū)動關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)2，所述運(yùn)動控制器3驅(qū)動伺服驅(qū)動器18，伺服驅(qū)動器18驅(qū)動并控制伺服電機(jī)4的轉(zhuǎn)速，伺服電機(jī)4通過聯(lián)軸器5帶動關(guān)節(jié)主軸6轉(zhuǎn)動，所述輸入力矩機(jī)構(gòu)7用于控制輸入力矩大小，通過直線盤體10與曲線盤體11的差動運(yùn)動實現(xiàn)關(guān)節(jié)平衡位置和剛度輸出特性的調(diào)節(jié)，產(chǎn)生的力矩通過杠桿14傳遞到杠桿支點(diǎn)軸15再傳遞至滑塊13，再通過滑塊13帶動柔性圓盤12，產(chǎn)生柔性力矩輸出；所述旋轉(zhuǎn)傳感器20用于測量當(dāng)前的伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速，采集到的轉(zhuǎn)速信號通過旋轉(zhuǎn)編碼器17轉(zhuǎn)換編碼，編碼后的數(shù)據(jù)送入運(yùn)動控制器3；所述運(yùn)動控制器3接收到轉(zhuǎn)速信息后，與運(yùn)動控制器3內(nèi)置的程序值進(jìn)行比對，得出調(diào)整指令到伺服驅(qū)動器18，伺服驅(qū)動器18輸出信號至伺服電機(jī)4輸出端的減速器19，通過減速器19調(diào)整杠桿調(diào)節(jié)軸16，改變輸出端力矩，從而實現(xiàn)剛度調(diào)節(jié)。

該可調(diào)剛度機(jī)器人關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，通過設(shè)置旋轉(zhuǎn)傳感器20和旋轉(zhuǎn)編碼器17，實現(xiàn)轉(zhuǎn)速采集，并結(jié)合運(yùn)動控制器3，實現(xiàn)閉環(huán)反饋調(diào)節(jié)；設(shè)置可調(diào)剛度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)9，利用減速器19帶動杠桿調(diào)節(jié)軸16，通過杠桿調(diào)節(jié)軸16改變輸入力矩機(jī)構(gòu)7與輸出力矩機(jī)構(gòu)8之間的傳輸比例，實現(xiàn)剛度調(diào)節(jié)；本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，能夠方便地實現(xiàn)剛度調(diào)節(jié)，減小劇烈運(yùn)動帶來的間隙摩擦及沖擊。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。