一种面向柔性外骨骼的串联弹性驱动线盘

本发明涉及一种面向柔性外骨骼的串联弹性驱动线盘。

背景技术：

1、近年来制造业和机器人技术飞速发展，外骨骼康复机器人、协作机器人等需要柔性关节的外骨骼机器人类型不断增加，弹性驱动器区别于传统的刚性驱动器，有着能量利用率高、抗冲击能力强、被动柔顺、弹性强度可调节等优势，在绳驱柔性关节机器人中受到了广泛的应用和青睐。

2、公开号为cn113649998a的中国专利申请公开了一种适用于柔性外骨骼机器人的串联弹性驱动器，其通过一体设计的弹性元件降低外部冲击，该技术存在问题：(1)不能根据外骨骼所需的弹性强度要求对弹性元件进行调节，适配性较差；(2)装配步骤较为繁琐，不符合柔性外骨骼的简洁性设计；(3)串联弹性驱动器弹性元件部分采用一体性设计，负载过大会使弹性元件发生断裂，稳定性较差。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种面向柔性外骨骼的串联弹性驱动线盘，其弹性刚度可调节，以适用于不同负载，同时具有结构简单、安全性高、传递效果较好的特点。

2、为了解决上述问题，本发明的实施例提供了一种面向柔性外骨骼的串联弹性驱动线盘，其特殊之处在于：

3、包括内轮和外轮，

4、所述外轮内部设有通孔，所述内轮位于外轮内部的通孔内，且二者同轴设置；

5、所述内轮的外壁设置有若干个第一凹槽，所述外轮的内壁设有若干个第二凹槽，第一凹槽和第二凹槽的数量相同，且一一对应，所述内轮和外轮之间可拆卸地设有若干个弹性元件，弹性元件的一端伸入内轮外壁的第一凹槽，另一端伸入外轮内壁的第二凹槽，通过安装不同数量的弹性元件以适用于不同负载。

6、进一步地，所述第一凹槽为“t”型槽，第一凹槽的槽道沿内轮的轴向设置。

7、进一步地，所述第二凹槽为“t”型槽，第二凹槽的槽道沿内轮的轴向设置。

8、进一步地，所述弹性元件的截面为“工”字型结构，其两端分别与第一凹槽和第二凹槽匹配。

9、进一步地，所述第一凹槽和第二凹槽均为通槽，易于拆卸弹性元件。

10、进一步地，所述内轮的两端分别设置一个内轮端盖，外轮的两端分别设置一个外轮端盖，用于对弹性元件进行轴向定位。

11、进一步地，所述内轮端盖和外轮端盖均为圆环状结构，所述内轮端盖和外轮端盖分别通过螺钉固定在内轮和外轮的端面。

12、进一步地，所述外轮端面内圈凹陷，外圈凸起，形成台阶状结构，所述外轮端盖设置于台阶上，且外轮端盖的外端面不超出外轮端面。

13、进一步地，所述外轮端面的外圈内壁设有缺口，所述外轮端盖的外沿设有凸起，该凸起与外圈内壁缺口匹配，以便快速定位。

14、进一步地，所述内轮中部设有用于与电机输出轴连接的通孔。

15、与现有技术相比，本发明的面向柔性外骨骼的串联弹性驱动线盘至少具有下列有益效果：

16、(1)所述弹性元件可拆卸地设置于内轮和外轮之间，通过安装不同数量的弹性元件实现弹性刚度可调节，以适用于不同负载，适配不同场景；

17、(2)结构简单，易于加工装配，第一凹槽和第二凹槽均为“t”型通槽，便于弹性元件的拆卸；

18、(3)弹性元件的截面为“工”字型结构，其两端分别与第一凹槽和第二凹槽“t”型通槽匹配，再配合内轮端盖和外轮端盖进行轴向限位，结构紧凑，有较强的结构稳定性。

19、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

技术特征：

1.一种面向柔性外骨骼的串联弹性驱动线盘，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的面向柔性外骨骼的串联弹性驱动线盘，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的面向柔性外骨骼的串联弹性驱动线盘，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的面向柔性外骨骼的串联弹性驱动线盘，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的面向柔性外骨骼的串联弹性驱动线盘，其特征在于：

6.根据权利要求5所述的面向柔性外骨骼的串联弹性驱动线盘，其特征在于：

7.根据权利要求6所述的面向柔性外骨骼的串联弹性驱动线盘，其特征在于：

8.根据权利要求7所述的面向柔性外骨骼的串联弹性驱动线盘，其特征在于：

9.根据权利要求8所述的面向柔性外骨骼的串联弹性驱动线盘，其特征在于：

10.根据权利要求1-9任一所述的面向柔性外骨骼的串联弹性驱动线盘，其特征在于：

技术总结本发明公开了一种面向柔性外骨骼的串联弹性驱动线盘，包括内轮和外轮，所述外轮内部设有通孔，所述内轮位于外轮内部的通孔内，且二者同轴设置；所述内轮的外壁设置有若干个第一凹槽，所述外轮的内壁设有若干个第二凹槽，第一凹槽和第二凹槽的数量相同，且一一对应，所述内轮和外轮之间可拆卸地设有若干个弹性元件，弹性元件的一端伸入内轮外壁的第一凹槽，另一端伸入外轮内壁的第二凹槽，通过安装不同数量的弹性元件以适用于不同负载。本发明提供的面向柔性外骨骼的串联弹性驱动线盘，其弹性刚度可调节，以适用于不同负载，同时具有结构简单、安全性高、传递效果较好的特点。技术研发人员：陈春杰,吴新宇,王卓,郭利刚,陈晖,杨芳亮,田永堂,张家乐受保护的技术使用者：中国科学院深圳先进技术研究院技术研发日：技术公布日：2024/6/11