M9429-弹簧级联式变刚度关节设计(盘式凸轮） 下载积分：200　资料编号： M9429

作品包括:

Word版设计说明书1份

CAD版本图纸，共9张

摘要

变刚度关节相比于传统定刚度关节，其具有刚度可调、柔顺性较高以及缓冲性较佳的优点，在医疗、仿生和宇航机器人领域前景广阔。本文设计了一种盘式凸轮-弹簧级联式变刚度关节，应用于柔性机器人关节部位，提高关节运动能力利用率以及安全性。该关节的结构设计采用模块化设计的方法，分为主电机模块、核心模块和刚度调节模块进行设计， 依据所提出关节性能指标，介绍了所选用变刚度的力学原理，采用谐波减速器作为主动力路线减速机构，使用串联方式通过电机-盘式凸轮-线性弹簧系统实现关节的变刚度功能。为防止关节受到较大载荷或冲击时被破坏，设计了关节限位保护。 论文以所设计变刚度关节结构为基础，在其上集成关节位置传感器。对变刚度关节的核心模块进行受力分析与结构辨识，得到关节特性参数方程，通过与软件仿真结果对比验证所设计关节的特性指标，优化凸轮曲线使关节满足设计指标。分析关节重要零部件受力情况，例如刚度调节模块中各传动轴及滚子部件，对其进行静态和动态强度校核，优化了其中未达标零部件，使关节在工作运动和承受冲击时维持正常运行，不会轻易发生失效损坏。

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