基于改变圆周弹片受力的柔顺机器人
2025-02-22 19:11
No.1342936910011834368
技术概要
PDF全文
本技术属于机器人领域,公开了一种基于改变圆周弹片受力的柔顺机器人,包括上平台、第一变刚度模块、变刚度关节、第二变刚度模块和下平台;第二变刚度模块中的圆周弹片由支撑柱固定,相当于自由的悬臂梁,第二滑动组件在圆周弹片上的位置改变会使圆周弹片受力产生变形,实现变刚度并拥有较大的输出扭矩;阿基米德螺线板转动使第一连接杆做直线运动,实现变刚度;本发明采用步进电机、第一同步带轮、第二同步带轮、锥齿轮组实现第二滑动组件快速位移,通过阿基米德螺线板实现第一滑动组件的快速位移,响应迅速;采用不同弹性的圆周弹片或不同模数的锥齿轮组,可获得不同的刚度特性和输出力矩,满足不同的刚度特性需求;用于实现机器人柔性驱动。
背景技术
传统机器人采用高刚度的驱动器驱动,使得执行机构实现精确定位和轨迹精确跟踪。但由于高刚度驱动器的工作空间和工作模式都是固定的,在生活和工作中可能会出现机器人与人类发生破撞的问题,进而导致机器人与人接触交互的安全性、机器人对于未知复杂环境的适应性降低的现象。因此传统的高强度驱动器的机器人不具备高水平的环境适应性、人机交互性安全性以及对外部事件做出及时反应的能力。 目前还存在一种柔顺机器人,通过变刚度关节实现柔顺机器人的驱动,当产生碰撞冲击时柔顺元件能够发生弯曲或伸缩,起到缓冲作用的同时又能将能量储存起来。柔顺驱动器的机器人具有较高的仿生特性,在保证人机交互的安全性和提高机器人应对复杂环境的适应能力等方面有重要的作用。 但是现有的柔顺机器人结构较为复杂,需要较多的驱动器,导致响应慢,另外,现有的柔顺机器人变形较大但输出扭矩小、且无法满足不同的刚度特性需求。
实现思路
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该技术已申请专利,如用于商业用途,请联系技术所有人!
技术研发人员:
牛智  刘纪滨  李铁军  杨光  刘玉鑫  康召青  李玥华
技术所属: 河北科技大学
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