一种阻尼可调的摆转装置的制作方法

本发明涉及摆动关节技术领域，更具体地，涉及一种阻尼可调的摆转装置。

背景技术：

在近年来，人工智能和机器人技术飞速发展。许多融合深度学习、视觉识别等技术的机器人系统以已经陆续在物品分拣、抛光打磨、人机交互、人机协作等领域获得一些主动控制应用。但是在工业领域中一些复杂的非结构化环境下，如在电力传输线路环境中应用机器人去完成拆装螺母、清洗引流板、插销钉、清除异物等作业时其环境复杂多变且需要产生力的作用，因此就目前的技术水平来说还是不能实现自动化作业。因此，通过主从遥操作的方式就是一种较优的方式，不仅可以提高机器人的作业效率，也可极大提高作业的安全性。

为了实现对机器人系统实现主从遥操作控制，就需要一个作为控制端的设备，通常也可叫做主机器人。国内外对于主机器人也有较多的研究，但是目前的主机器人仍然存在一些缺点：1、通用性和灵活性差。目前的主机器人构型固定，不能根据任务要求或从机器人的变化相应地改换构型，而且自由度也固定不变，不能根据需要进行增减，主机器人难以适应各种不同的从机器人；2、操作性能较差。现有主机器人系统都是穿戴型或落式大型式的，操作者容易产生疲劳，落式大型式的主机器人要求操作者直立，长时间操作后容易产生疲劳。3、控制复杂。现有主机器人系统与从机器人之间大多是异构的，主从机器人之间的映射较复杂，计算量大，影响主从控制的稳定性；4、成本高。由于缺乏通用性，不同的从机器人往往需要相应的主机器人，这样就导致主机器人的研制和使用成本高。

因此需要开发一种能控制多种从机器人并且结构简单、操作性强、成本低廉的主机器人。模块化的设计方法能够解决主机器人的通用性差以及结构和控制复杂等问题。模块化主机器人能够通过改变自身仅有的几种模块的连接顺序或方式而获得多种不同构型，以满足不同的从机器人构型或者任务要求，容易实现主从机器人之间的同构映射。相比传统主机器人，模块化主机器人具有良好的适应性、灵活性、和容错性以及成本低等优点，同时模块化结构简单，易于加工，各模块之间可以相互替换，实现快速组装。

现有一种配重式主机器人(专利号：cn104139397b)，其关节模块用配重块实现模块间位置的保持，此结构占用空间大且配重值固定，不能随主机器人的构型和自由度的不同而改变。因此，有必要开发其它的结构简单、操作方便舒适、能实现随遇平衡随行随止的主机器人单自由度关节模块。

技术实现要素：

本发明为克服上述现有技术的摆转装置阻尼不能适应主体结构进行灵活调节的问题，提供一种阻尼可调的摆转装置，增加调节关节摆转阻力的方便性，提高了主机器人的操作灵活性和舒适性。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种阻尼可调的摆转装置，包括有第一基座、第二基座、转轴，第一基座和第二基座设有支耳，第二基座的支耳设于第一基座的支耳之间，第一基座、第二基座的支耳设有与转轴转动连接的通孔，其中，转轴的一端设有限位部，转轴的另一端设有阻尼片、调节部；限位部与第一基座一侧的支耳接触，阻尼片设于调节部与第一基座另一侧的支耳之间。

第二基座的支耳设于第一基座的支耳之间，第二基座、第一基座通过转轴实现转动连接，施加外力可以实现第二基座、第一基座之间的相对转动。转轴的一端设有限位部，通过限位部与第一基座一侧的支耳接触来对转轴进行限位，阻尼片设于调节部与第一基座另一侧的支耳之间，通过调节部相对于转轴的位置的调节来改变调节部施加在阻尼片上的压力，阻尼片两侧分别受到调节部、第一基座的支耳的压力，阻尼片产生的摩擦力发生改变，调节部施加在阻尼片上的压力越大，阻尼片产生的摩擦力越大，第二基座、第一基座相对转动需要克服的阻力越大，从而通过调节部来调节第二基座、第一基座相对转动时的阻尼大小。

在一个实施方式中，第二基座的其中一个支耳上的通孔为异形孔，转轴至少与异形孔接触的部位为异形部，异形部与异形孔形状匹配，转轴上套设有套筒，第二基座的另一个的支耳上的通孔为异形孔，第二基座的其中一个支耳的异形孔与转轴的异形部接触，第二基座的另一个支耳的异形孔与套筒接触，套筒与异形孔接触的部位为异形部。

第二基座的支耳通过异形孔与转轴的异形部的配合，实现在第二基座转动时带动转轴的转动，套设在转轴上的套筒，通过异形部与第二基座的另一个的支耳上的异形孔的接触，实现第二基座转动时带动套筒的转动。在第二基座和第一基座相对转动时，第二基座的转动实现转轴、套筒的同步转动。

优选地，调节部与转轴通过螺纹连接。调节部通过螺纹连接的方式实现与转轴的连接，通过转动调节部就能实现调节部相对于转轴的位置调节，便能够实现调节部相对于阻尼片的位置调节。

优选地，调节部为旋钮，旋钮设有多边形的外圈。调节部为旋钮，多边形的外圈便于施加外力在旋钮上，通过转动旋钮能改变施加在阻尼片上的压力，改变第一基座与第二基座相对转动时的阻尼大小。

优选地，阻尼片设有至少两个，至少两个阻尼片并排的设于转轴上。至少两个阻尼片相互配合能更好的与调节部一起来调节第一基座与第二基座相对转动的阻尼大小。

优选地，阻尼片设有异形孔，转轴与阻尼片的异形孔接触的部位为异形部。阻尼片通过异形孔与转轴的异形部的配合来实现与转轴的同步转动，这样能增加调节部、阻尼片与转轴配合的稳定性，避免由于调节部、阻尼片与转动产生相对转动造成调节部、阻尼片脱落。

优选地，转轴的限位部接触的第一基座的支耳连接有固定盘，固定盘连接编码器，编码器与转轴连接。固定盘与第一基座的支耳连接，固定盘用于固定连接编码器由于在第一基座、第二基座相对转动过程中，第一基座带动编码器转动，第二基座带动转轴转动，转轴带动编码器码盘转动。编码器通过自身的转动及采集到的转轴的转动来检测到摆转装置的角位移大小。

优选地，编码器内设有码盘，码盘与转轴连接。编码器内的码盘在转轴的带动下进行转动，通过转动实现对摆转装置转动角度的感测。

优选地，阻尼片与第一基座的支耳之间设有垫片。垫片避免在第一基座与第二基座相对转动过程中阻尼片直接受到支耳的摩擦，增加阻尼片的寿命。

优选地，垫片设有异形孔，转轴与垫片的异形孔接触的部位为异形部。垫片与转轴同步的转动，能避免垫片与阻尼片之间的摩擦，更好的保护阻尼片。

优选地，阻尼片与第二基座的支耳之间设有垫片，垫片设有异形孔，转轴与垫片的异形孔接触的部位为异形部。垫片避免在第一基座与第二基座相对转动过程中阻尼片直接受到支耳的摩擦，增加阻尼片的寿命。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

本发明采用阻尼弹片组成的阻尼设计，可以通过转动调解部来控制阻尼的大小，从而实现调节关节在摆转过程中受到的阻力大小。这样可以大大增加调节关节摆转阻力的方便性，提高了主机器人的操作舒适性。采用了异形孔套筒和异形传动轴的设计，这样既可以满足关节模块之间的力矩传递，也保证了两边支耳的结构强度。当摆转关节模块在进行摆转时，也可以实现大幅度摆转。

附图说明

图1是本发明实施例中结构爆炸示意图。

图2是本发明实施例中剖视图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例：

如图1和图2所示，本发明提供阻尼可调的摆转装置，第一基座1和第二基座4设有支耳7，第二基座4的支耳7设于第一基座1的支耳7之间，第一基座1、第二基座4的支耳7设有与转轴2转动连接的通孔，转轴2的一端设有限位部11，转轴2的另一端设有阻尼片6、调节部8；限位部11与第一基座1一侧的支耳7接触，阻尼片6设于调节部8与第一基座1另一侧的支耳7之间。第二基座4的其中一个支耳7上的通孔为异形孔13，转轴2至少与异形孔13接触的部位为异形部12，异形部12与异形孔13形状匹配，转轴2上套设有套筒10，第二基座4的另一个的支耳7上的通孔为异形孔13，第二基座4的其中一个支耳7的异形孔13与转轴2的异形部12接触，第二基座4的另一个支耳7的异形孔13与套筒10接触，套筒10与异形孔13接触的部位为异形部12。

在第一基座1和第二基座4进行相对转动时，第二基座4的其中一个支耳7通过异形孔13与转轴2的异形部12的配合来实现对转轴2的同步驱动，第二基座4的另一个支耳7通过异形孔13与套筒10的异形部12的配合来实现对转轴2的同步驱动，既可以满足结构之间的力矩传递，也保证了第二基座4两个支耳7的结构强度，也可以实现摆转装置的大幅度摆转。

本实施例中，调节部8为螺丝，螺丝通过螺纹实现与转轴2的连接，通过转动螺纹能改变调节部8施加在阻尼片6上的压力，改变第一基座1与第二基座4相对转动时的阻尼大小。阻尼片6设有至少两个，至少两个阻尼片6并排的设于转轴2上相互配合能更好的与调节部8一起来调节第一基座1与第二基座4相对转动过程的阻尼大小。

如图1所示，本实施例中，阻尼片6通过异形孔13与转轴2的异形部12的配合来实现与转轴2的同步转动，这样能增加调节部8、阻尼片6与转轴2配合的稳定性，避免由于调节部8、阻尼片6与转动产生相对转动造成调节部8、阻尼片6脱落。阻尼片6与第一基座1的支耳7之间设有垫片5，垫片5设有异形孔13，转轴2与垫片5的异形孔13接触的部位为异形部12。垫片5避免在第一基座1与第二基座4相对转动过程中阻尼片6直接受到支耳7的摩擦，增加阻尼片6的寿命。

如图1和图2所示，在第一基座1的支耳7连接有罩体9，罩体9设有容纳调解部的容置空间，罩体9用于提高摆转装置的美观性并对调节部8进行保护。

转轴2的限位部11接触的第一基座1的支耳7连接有固定盘14，固定盘14连接编码器3，编码器3内设有码盘，码盘与转轴2连接。固定盘14与第一基座1的支耳7连接，固定盘14用于固定连接编码器3，转轴2连接码盘。在第一基座1、第二基座4相对转动过程中，第一基座1带动编码器3转动，第二基座4带动转轴2转动，转轴2也相对于编码器3转动。编码器3通过自身的转动及采集到的转轴2的转动来检测到摆转装置的角位移大小。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。