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原文传递一种主被动驱动并联柔性关节机构

专利名称：	一种主被动驱动并联柔性关节机构
摘要：	本发明涉及足式行走机器人领域，特别涉及一种主被动驱动并联柔性关节机构。它由基体架(1)，1号法兰(2)，扭簧(3)，舵机支架(4)，腿部杆件(5)，舵机(6)，2号法兰(7)组成,通过采用电机和扭簧组合所构成的主被动并联的柔性关节，可以改变电机输出扭矩的性质。正常情况下实际输出的扭矩等于电机的输出扭矩，但引入扭簧或其它弹性元件后，实际输出扭矩会在一个转动方向放大，而在另外一个转动方向减少。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京交通大学
发明人：	陈光荣;郭盛;王向阳;曲海波;陈亚琼;宋马军;赵福群;汪培义
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-20T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-14T00:00:00+0800
申请号：	CN201910126391.4
公开号：	CN109878594A
代理机构：	北京市诚辉律师事务所
代理人：	王玉
分类号：	B62D57/032(2006.01);B;B62;B62D;B62D57
申请人地址：	100044 北京市海淀区西直门外上园村3号
主权项：	1.一种主被动驱动并联柔性关节机构组件(9)，其特征在于：它由基体架(1)，1号法兰(2)，扭簧(3)，舵机支架(4)，腿部杆件(5)，舵机(6)，2号法兰(7)组成。 1号法兰(2)的A端从基体架(1)A孔的外端穿过，依次穿过扭簧(3)和舵机支架(4)的C孔，位于1号法兰(2)B端的4个小孔与基体架(1)A孔周围的4个孔通过螺栓螺母固定；扭簧(3)的一端引脚与基体架(1)固定连接，另一端引脚与舵机支架(4)固定连接；舵机(6)的A、B、C、D四个孔分别与舵机支架(4)的A1、B1、C1、D1四个孔通过螺栓螺母连接；2号法兰(7)的A孔套在舵机(6)的输出轴(8)上，B端的4个孔分别与基体架(1)的B端孔周边的4个孔通过螺钉螺栓连接；腿部杆件(5)的A、B、C、D孔与舵机支架(4)的A2、B2、C2、D2孔通过螺栓螺母连接。 2.根据权利要求1所述的一种主被动驱动并联柔性关节机构组件，其特征在于：电机的选型多样化，可以用舵机，步进电机，伺服电机；永磁无磁，交直流，同异步等，也可以用液压马达等旋转执行器。 3.根据权利要求1所述的一种主被动驱动并联柔性关节机构组件，其特征在于：可以在电机的输出轴线或者关节的旋转轴上安装角度传感器或角速度传感器，实现位置闭环控制，利于高精度位置控制算法的应用。 4.根据权利要求1所述的一种主被动驱动并联柔性关节机构组件，其特征在于：可以在电机的输出轴线或者关节的旋转轴上安装力矩传感器，实现力闭环控制，利于高精度力控制算法的应用。 5.根据权利要求1所述的一种主被动驱动并联柔性关节机构组件，其特征在于：可以在电机的输出轴线或者关节的旋转轴上同时安装角度传感器和力矩传感器，实现力位闭环控制，利于高精度力位混合控制算法，阻抗控制算法和柔顺性控制算法的应用。 6.根据权利要求1所述的一种主被动驱动并联柔性关节机构组件，其特征在于：在足式结构中，基体架与机器人躯干相连接，腿部杆件与腿部其他杆件相连接，组成多自由度或多关节足式串联腿部机构。同样配置下，该技术方案可以拓展到多自由度或多关节串联机械臂机构。 7.根据权利要求1所述的一种主被动驱动并联柔性关节机构组件，其特征在于：电机的选型应当考虑电机的额定输出扭矩，额定转速，位置控制精度，转角范围。扭簧的选型应当考虑扭簧的刚度，变形量，预压缩力。电机和扭簧的选型都以满足足式机器人运动性能为目的，确定最优方案，优化主被动驱动力，实现节能。
所属类别：	发明专利