带缓冲弹簧和柔性轴套的气动肌肉柔顺肘关节装置

摘要

本发明涉及一种带缓冲弹簧和柔性轴套的气动肌肉柔顺肘关节装置，它主要由前连杆、后连杆、关节转轴、关节轴承、柔性轴套、气动肌肉、缓冲机构、偏置弹簧组成。气动肌肉作为关节主要驱动部件，通过改变内部气体压力产生轴向拉动力来实现连杆绕关节转动。安装在缓冲机构上的大刚度值的缓冲用偏置弹簧，在连杆末端受到冲击时，可有效缓解冲击。非同轴安装的柔性轴套起到缓冲转动轴所受冲击的作用，且可扩展转动关节运动自由度。本装置整体为扁平形状，多个本装置并联，可组装出可实现非定轴的、非平面内的、复合转动运动的关节机构。本发明的肘关节装置能承受较大的载荷和冲击，动作平滑，柔顺性好，接近人体肘关节的运动特点，可满足仿生机器人和康复机器人等领域对柔顺机械关节的性能要求。

主权项

带缓冲弹簧和柔性轴套的气动肌肉柔顺肘关节装置，主要由前连杆1、后连杆16、关节转轴20、关节轴承23、柔性轴套19、气动肌肉5、缓冲机构14、橡胶限位柱17、橡胶限位球25、缓冲用偏置弹簧15和伸展用偏置弹簧24组成。其特征在于：所述关节部件，由关节转轴20、关节轴承23、柔性轴套19组成，关节转轴20固定连接前连杆1的后端，且与关节轴承23同轴装配在一起；关节轴承23外圆与柔性轴套19套装在一起，两者不同轴；后连杆16的前端上开有圆孔，柔性轴套19同轴装配在圆孔中，转动中会受力发生变形；所述缓冲部件，由缓冲机构14、橡胶限位柱17、橡胶限位球25、缓冲用偏置弹簧15和伸展用偏置弹簧24组成，缓冲机构14的后端与缓冲用偏置弹簧15一端相连，起缓冲作用的大刚度值偏置弹簧15另一端与后连杆16连接，带有一定的预应力；橡胶限位球25安装在缓冲机构14前端；伸展用偏置弹簧24连接前连杆1与缓冲机构14，也带有一定的预应力，保证在初始状态下，前连杆1与橡胶限位球25紧密接触；橡胶限位柱17固定安装在后连杆16上，且位于缓冲转轴18的后下方；在偏置弹簧15预应力作用下，保证在初始状态下，橡胶限位柱17与缓冲机构14紧密接触。