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原文传递一种仿生机械腿关节传动装置

专利名称：	一种仿生机械腿关节传动装置
摘要：	本发明公开了一种仿生机械腿关节传动装置，由大腿、小腿、伺服电机、滚珠丝杠、丝杠螺母、连杆、关节轴和大腿盖板组成。其中，大腿和小腿通过关节轴连接，传动主体设在大腿内部；结构的质量集中在大腿处，减少小腿绕关节轴的转动惯量，还能起到防尘防污的作用，有效减少零件磨损、延长零件寿命。小带轮与大带轮通过同步带传动；丝杠螺母与滚珠丝杠配合位于大腿上的滑槽下面，丝杠螺母在平行于大腿盖板和滑槽的平面内沿滚珠丝杠滑动。连杆与丝杠螺母和小腿通过销轴连接，且可绕销轴转动；连杆与丝杠螺母、小腿组成逆向的曲柄滑块机构，通过连杆带动小腿绕关节轴摆动，提高了输出转矩；采用杆件结构，承载能力大、加工方便。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	陕西;61
申请人：	西北工业大学
发明人：	冯华山;章艺嵩;谭雪松;罗翔宇;华梨均;应天明;刘昊林;徐娅萍
专利状态：	有效
申请日期：	2018-11-27T00:00:00+0800
发布日期：	2019-04-30T00:00:00+0800
申请号：	CN201811420890.6
公开号：	CN109693726A
代理机构：	西北工业大学专利中心
代理人：	陈星
分类号：	B62D57/032(2006.01);B;B62;B62D;B62D57
申请人地址：	710072 陕西省西安市友谊西路127号
主权项：	1.一种仿生机械腿关节传动装置，包括大腿、大腿盖板、伺服电机、电机固定座、小带轮、大带轮、同步带、滑槽、滚珠丝杠、丝杠螺母、连杆、轴承、轴承座和小腿，其特征在于:所述大腿一端和小腿一端通过关节轴连接，关节轴轴线垂直于大腿轴线和小腿轴线所在平面；所述伺服电机、滚珠丝杠和同步带安装大腿内部，伺服电机通过电机安装座固定在大腿腹板上部一侧，伺服电机输出轴与小带轮固连，轴承座固定在大腿腹板上部另一侧，滚珠丝杠两端通过轴承和轴承座支撑固定，且与伺服电机位于同平面平行安装，大带轮与滚珠丝杠通过平键固连，小带轮与大带轮通过同步带传动，丝杠螺母与滚珠丝杠配合连接位于大腿上的滑槽下面，丝杠螺母在平行于大腿盖板和滑槽的平面内沿滚珠丝杠滑动；所述连杆一端与丝杠螺母通过第一销轴连接，连杆另一端与小腿通过第二销轴连接，且可绕销轴转动，连杆与丝杠螺母、小腿组成逆向的曲柄滑块机构，通过连杆带动小腿绕关节轴摆动，小腿摆动速度范围为20～25rpm；滚珠丝杠转矩与推力按以下计算公式: T＝(T1+T2)e T1＝(Fap)/(23.14n1) T2＝T1+J*ω 式中，T为实际驱动扭矩，T1为等速时的驱动扭矩，T2为加速时的驱动扭矩，e为裕量系数，n1为丝杠的正效率，Fa为丝杠螺母轴向负载，p为滚珠丝杠导程，J为小腿关节绕关节轴摆动的转动惯量，ω为小腿摆动的角加速度。 2.根据权利要求1所述的仿生机械腿关节传动装置，其特征在于:所述伺服电机采用maxon RE 388987型；同步带减速比为2:1。
所属类别：	发明专利