一种基于磁流变液离合器的机器人关节结构的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种基于磁流变液离合器的机器人关节结构，包括外壳，外壳内部从右至左依次连接设置有伺服电机驱动器、电机编码器、盘式伺服电机、谐波减速器、磁流变液离合器、末端输出轴；所述盘式伺服电机输出端与谐波减速器通过第一联轴器连接，所述谐波减速器与末端输出轴通过第二联轴器连接。本发明可用较小的励磁电流控制较大的传递功率，易于实现自动控制，能够保证接合和分离过程的平稳性，具有传动平稳、均衡、结构简单、紧凑、操作简便、能耗低、使用寿命长的优点。
【专利说明】一种基于磁流变液离合器的机器人关节结构
[0001]
【技术领域】
[0002] 本发明属于机器人【技术领域】，具体涉及一种基于磁流变液离合器的机器人关节结 构。
【背景技术】
[0003] 近年来，随着机器人技术的发展，机器人应用领域日趋广泛，作为决定机器人性 能的核心部件的关节设计尤为重要，目前传统的关节离合器有机械式、液压式、气动式、电 磁式等，但机械式离合器存在使用寿命短、噪声大、惯性大、控制不方便等缺点，液压式离合 器存在转动惯量大，进油复杂等缺点，电磁式离合器存在磨损较大的缺点。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术中存在的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种结构简单、紧 凑、操作简便、能耗低、寿命长、易于实现自动控制、且能够保证接合和分离过程平稳性的机 器人关节结构。
[0005] 为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种基于磁流变液离合器 的机器人关节结构，包括外壳，所述外壳内部从右至左依次连接设置有伺服电机驱动器、电 机编码器、盘式伺服电机、谐波减速器、磁流变液离合器、末端输出轴；所述盘式伺服电机输 出端与谐波减速器通过第一联轴器连接，所述谐波减速器与末端输出轴通过第二联轴器连 接。
[0006] 所述磁流变液离合器包括与输入轴相固定的内筒，内筒与主动轴相连，外筒与从 动轴相连，内筒钢片与外筒钢片呈多片式交错分布，磁流变液作为传动介质充满在内筒钢 片与外筒钢片之间。
[0007] 所述伺服电机驱动器通过电机编码器反馈利用速度环调节关节速度，并利用电流 环控制电机输出电流，从而控制磁流变液离合器内部的磁场强度。
[0008] 本发明的有益效果是：与现有技术相比，由于采用上述技术方案，通过机器人关节 结构中的磁流变液离合器，依靠磁流变液作为传动介质，在外加磁场的作用下能产生磁流 变效应，通过改变外加磁场强度，以使磁流变液的粘度和屈服应力发生变化，从而实现转矩 或转速的无级变化，可用较小的励磁电流控制较大的传递功率，易于实现自动控制，能够保 证接合和分离过程的平稳性。本发明具有传动平稳、均衡、结构简单、紧凑、操作简便、能耗 低、使用寿命长的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 下面通过参考附图并结合实例具体地描述本发明，本发明的优点和实现方式将会 更加明显，其中附图所示内容仅用于对本发明的解释说明，而不构成对本发明的任何意义 上的限制，在附图中： 图1为本发明基于磁流变液离合器的机器人关节结构的示意图； 图2为本发明基于磁流变液离合器的机器人关节结构的轴向剖面图； 图中：
【权利要求】
1. 一种基于磁流变液离合器的机器人关节结构，其特征在于，包括外壳，所述外壳内部 从右至左依次连接设置有伺服电机驱动器、电机编码器、盘式伺服电机、谐波减速器、磁流 变液离合器、末端输出轴；所述盘式伺服电机输出端与谐波减速器通过第一联轴器连接，所 述谐波减速器与末端输出轴通过第二联轴器连接。
2. 根据权利要求1所述的基于磁流变液离合器的机器人关节结构，其特征在于，所述 磁流变液离合器的内筒钢片与外筒钢片呈多片式交错分布，磁流变液作为传动介质充满在 内筒钢片与外筒钢片之间。
【文档编号】B25J17/00GK104493836SQ201510005481
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2015年1月7日 优先权日:2015年1月7日
【发明者】李蓉, 王晓杰, 叶晓东, 张丽华, 繆琴, 骆长俊, 赵贤相, 钱崔卡娅, 陈海霞, 黄 俊, 谢颖, 张春苗 申请人:中国科学院合肥物质科学研究院, 常州先进制造技术研究所