一种仿人机器人关节过载保护装置

摘要

本发明提供了一种仿人机器人关节过载保护装置，当机器人摔倒或与外物发生碰撞时，若产生的瞬时扭矩超过力矩限制器设定的力矩大小，力矩限制器就会与关节脱开，类似于“脱臼”的现象，保护机器人精密减速机构、伺服电机等部件不被损坏。而在正常力传递情况下，关节具有高刚度，保证动作的精确性。

主权项

一种力矩限制装置，包括：输入盘，为带有梯形通孔的圆盘，能够输入力矩；中心盘，由电机带动转动，能够将力矩传递给所述输入盘；输出盘，为带有与所述通孔对应的梯形凹槽的圆盘，能够输出力矩；所述梯形凹槽的梯度设计公式为其中β为梯度，Fs为预压紧力，F为负载力的沿圆锥滚子径向的分力；圆锥滚子，其位于输入盘和输出盘之间，嵌于所述输入盘的梯形通孔和所述输出盘的梯形凹槽内，能够传导输入的力矩，亦能够限制力矩；所述圆锥滚子的锥度设计公式为其中α是锥度，b是输入盘梯形通孔的下底，l是梯形通孔下底距离输入盘中心的距离；弹性装置，将输入的力矩转化为弹力，两端分别由一片定位挡板压紧；限制力矩调节装置，将输出力矩控制在预保护的安全范围内，一端可调节地位于一片定位挡板的一端；另一端可调节地位于力矩限制装置的中心盘一端；当输出盘正常受力时，所述圆锥滚子能够稳定传导力矩；当输出盘受到冲击时，所述圆锥滚子会从所述输出盘的凹槽里面滚出，输入盘便不再受到输出盘的冲击力矩；所述限制力矩调节装置包括螺钉和超扁螺母；所述超扁螺母能够将一端的定位挡板锁紧；所述圆锥滚子被所述输入盘和所述输出盘压紧，预紧力由所述螺钉旋紧，对输出盘产生一个压力，这个压力通过圆锥滚子传递到输入盘，再传递给定位挡板，使得弹性装置被压缩，产生弹力；通过调节所述螺钉和/或所述超扁螺母，能够改变所述预紧力。