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原文传递面向行走机器人的多模式弹性驱动器

专利名称：	面向行走机器人的多模式弹性驱动器
摘要：	本发明一种面向行走机器人的多模式弹性驱动器及其刹车模块，多模式弹性驱动器包括刹车外套筒、外连接件和内刹车构件，内刹车构件包括驱动电机、导轨、丝杠、弹簧、丝杠螺母、联轴器、驱动电机固定座、和三个刹车模块，三个刹车模块结构相同包括棘轮、蜗轮、蜗杆、第一锥齿轮、第二锥齿轮、刹车滑块、扭簧、刹车模块壳套、刹车模块壳面、刹车电机、压簧、压簧铁芯，内刹车构件中的各刹车模块与刹车外套筒的锁紧与否，再结合弹簧，从而实现驱动器的多模式驱动。本发明面向行走机器人，采用主被动相结合的方式，充分利用机器人行走过程中，储能元件的储能、释能功能，驱动电机仅在适时阶段实施驱动，具有低功耗和行走缓震的特点。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	南京工程学院
发明人：	韩亚丽;朱松青;周一鸣;盛士强;高海涛;许有熊
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-29T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-05T00:00:00+0800
申请号：	CN201910688796.7
公开号：	CN110406608A
代理机构：	南京正联知识产权代理有限公司
代理人：	张玉红
分类号：	B62D57/02(2006.01);B;B62;B62D;B62D57
申请人地址：	211167 江苏省南京市江宁科学园弘景大道1号
主权项：	1.面向行走机器人的多模式弹性驱动器，包括刹车外套筒(1)、设置在所述刹车外套筒(1)一端的外连接件(9)和内刹车构件，所述内刹车构件设置在所述刹车外套筒(1)内，其特征在于：所述内刹车构件包括驱动电机(2)、导轨(3)、丝杠(4)、弹簧(5)、丝杠螺母(6)、联轴器(7)、驱动电机固定座(8)和刹车模块，所述刹车模块分别包括第一刹车模块(10)、第二刹车模块(11)与第三刹车模块(12)且第一刹车模块(10)、第二刹车模块(11)与第三刹车模块(12)的结构均相同，刹车外套筒(1)内部设有导轨(3)，第一刹车模块(10)、第二刹车模块(11)与第三刹车模块(12)串在导轨(3)上，驱动电机(2)通过驱动电机固定座(8)与第三刹车模块(12)相连，驱动电机(2)通过联轴器(7)与丝杠(4)相连，所述丝杠(4)另一端通过丝杠螺母(6)与第二刹车模块(11)相连接，所述丝杠(4)穿过第三刹车模块(13)和第二刹车模块(12)的内部，第二刹车模块(12)与第一刹车模块(11)之间连接弹簧(5)，外连接件(9)与驱动电机固定座(8)相连。第一刹车模块(10)、第二刹车模块(11)与第三刹车模块(12)的结构分别包括棘轮(13)、蜗轮(14)、蜗杆(15)、第一锥齿轮(16)、第二锥齿轮(17)、刹车滑块(18)、扭簧(19)、刹车模块壳套(20)、刹车模块壳面(21)、刹车电机(22)、压簧(23)和压簧铁芯(24)，所述棘轮(13)、蜗轮(14)同轴贴合并置于刹车模块壳套(20)内，蜗杆(15)固定在刹车模块壳套(20)中，刹车滑块(18)嵌在刹车模块壳套(20)滑槽内，扭簧(19)嵌套固定在刹车模块壳套(20)上，扭簧(19)两端分别与刹车滑块(18)和刹车模块壳套(20)固定，蜗轮(14)与蜗杆(15)相啮合，第一锥齿轮(16)与蜗杆(15)同轴连接，第二锥齿轮(17)与第一锥齿轮(16)啮合，压簧铁芯(28)与蜗杆(15)相连接，压簧(23)与压簧铁芯(24)相嵌套，所述刹车模块壳面(21)一侧有刹车电机(22)，所述刹车电机(22)的转轴连接第二锥齿轮(17)。 2.根据权利要求1所述面向行走机器人的多模式弹性驱动器，其特征在于：刹车模块与刹车外套筒(1)有两种工作方式：当刹车电机(22)正转带动第二锥齿轮(17)，第二锥齿轮(17)带动第一锥齿轮(16)，进而转动蜗杆(15)，蜗杆(15)带动蜗轮(14)，蜗轮(14)转动从而压缩压簧(23)，压簧(23)传动棘轮(13)，棘轮(13)转动，棘轮(13)渐进边线触碰并挤压刹车滑块(18)，刹车滑块(18)向外滑动扭转扭簧(19)并最终接触挤压刹车外套筒(1)内壁，使刹车模块摩擦锁紧在刹车外套筒(1)内壁上；而当刹车电机(22)反转时，棘轮(13)反转到刹车模块壳套(20)限位处并不再挤压刹车滑块(18)，扭簧(19)拉回刹车滑块(18)并贴合棘轮(13)，使得刹车滑块(18)与外套筒(1)内壁不摩擦锁紧，进而实现刹车模块在导轨(3)上的自由移动。 3.根据权利要求2所述面向行走机器人的多模式弹性驱动器，其特征在于：所述刹车模块与刹车外套筒(1)摩擦锁紧时，刹车电机(22)失电，触发蜗轮蜗杆自锁功能，刹车模块与刹车外套筒(1)可摩擦锁紧，刹车模块在导轨(3)上不可滑动。 4.根据权利要求1-3的任一项所述面向行走机器人的多模式弹性驱动器，其特征在于：所述棘轮(13)和蜗轮(14)分别有两块突起，压簧铁芯(24)一端与蜗轮(14)突起固定，另一端穿过棘轮(13)突起的槽口，压簧(23)两端与蜗轮(14)突起和棘轮(13)突起固定。 5.根据权利要求1-3的任一项所述面向行走机器人的多模式弹性驱动器，其特征在于：所述刹车模块壳套(20)有棘轮(13)的机械止锁面，当棘轮(13)机械止锁时，扭簧(19)拉动刹车滑块(18)贴合棘轮(13)的渐近线面并远离刹车外套筒(1)。 6.根据权利要求1-3的任一项所述面向行走机器人的多模式弹性驱动器，其特征在于：所述第一刹车模块(10)、第二刹车模块(11)与第三刹车模块(12)依次放置于导轨(3)上，第一刹车模块(10)和第二刹车模块(11)的两个刹车模块壳面(21)之间通过弹簧(5)相连接。 7.根据权利要求1所述面向行走机器人的多模式弹性驱动器，其特征在于：所述驱动电机(2)通过联轴器(7)带动丝杠(4)及丝杠螺母(6)运动，进而压缩弹簧(5)，再与刹车模块结合，实现不同的工作模式。
所属类别：	发明专利