变截面和异形的板弹簧骨架柔顺关节

摘要

本发明涉及一种变截面和异形的板弹簧骨架柔顺关节，此关节采用变横截面和形状的板弹簧为骨架，通过流体驱动实现关节的弯曲，可用作机器人的各类关节，属于机器人、机械手应用技术领域。当向弹性波纹管内充气时，弹性波纹管伸长，受板弹簧的约束向板弹簧一侧弯曲；当释放弹性波纹管内气体时，关节在板弹簧的作用下回复到伸直状态。通过控制弹性波纹管内压力，可使关节弯曲保持一定角度。弹性波纹管具有很好的柔顺性、板弹簧具有很好的弹性，因此该关节具有很好的柔顺性。板弹簧截面和形状的改进，可以增大弯曲空间、顺应强度要求、加大柔性和节约板弹簧材料。本发明关节弯曲动作灵活，耗能小，控制方便，有很好的柔性自适应作用。

主权项

变截面和异形的板弹簧骨架柔顺关节，其特征是：弹性波纹管(10)的两端结构类似于液压橡胶管结构，弹性波纹管(10)的两端通过外压环(9)固定在管接头(8)上，管接头(8)分别与头座(5)和尾座(11)相连，由锁紧螺母(7)锁紧，中间有密封垫片(6)密封，这些零件形成密封空腔，作为膨胀人工肌肉；尾座(11)上开有进气口，进气管接头(13)经密封圈(12)固定在尾座(11)上；头座(5)和尾座(11)经调节垫块(4)分别与头节(1)和尾节(14)固定；骨架的种类有四种：a.梯形边板弹簧(15a)两端嵌入槽口部分为矩形，中间部分为左右对称的梯形边，其任意横截面均为矩形，梯形边板弹簧(15a)的两端分别嵌在头节(1)和尾节(14)的槽口中，并用螺栓(3)和长方形垫片(2)固定；b.抛物线边板弹簧(15b)两端嵌入槽口部分为矩形，中间部分为左右对称的抛物线边，其任意横截面均为矩形，抛物线边板弹簧(15b)的两端分别嵌在头节(1)和尾节(14)的槽口中，并用螺栓(3)和长方形垫片(2)固定；c.纵截面为梯形的梯形异形板弹簧(15c)，其任意横截面均为矩形，其两端嵌入槽口部分为矩形，分别嵌在头节(1)和尾节(14)的槽口中，并用螺栓(3)和长方形垫片(2)固定；d.纵截面为抛物线形的抛物线形异形板弹簧(15d)，其任意横截面均为矩形，其两端嵌入槽口部分为矩形，分别嵌在头节(1)和尾节(14)的槽口中，并用螺栓(3)和长方形垫片(2)固定。