本實(shí)用新型屬于機(jī)器人工程領(lǐng)域，具體地說是一種阻力可調(diào)主手俯仰關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

目前，遙操作機(jī)械手在軍事、海洋、航天領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。遙操作機(jī)械手控制方式主要是主從式，其中主手是從手的縮小模型，關(guān)節(jié)與主手對(duì)應(yīng)，每個(gè)關(guān)節(jié)內(nèi)置傳感器，通過對(duì)主手操控實(shí)現(xiàn)對(duì)從手的控制。主手一般含多個(gè)關(guān)節(jié)，其中俯仰關(guān)節(jié)是常用的關(guān)節(jié)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種阻力可調(diào)主手俯仰關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

本實(shí)用新型包括固定基座、調(diào)節(jié)螺母基座、調(diào)節(jié)螺母、調(diào)節(jié)螺栓、軸承座、俯仰基座、傳感器膜片及傳感器電刷，其中固定基座與俯仰基座可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地插接，該固定基座的兩側(cè)分別安裝有軸承座，所述調(diào)節(jié)螺母基座與調(diào)節(jié)螺栓分別與兩側(cè)的軸承座轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述調(diào)節(jié)螺母安裝在調(diào)節(jié)螺母基座上，并與所述調(diào)節(jié)螺栓螺紋連接，所述調(diào)節(jié)螺母基座與調(diào)節(jié)螺栓分別通過限位銷釘與俯仰基座相連、隨該俯仰基座同步轉(zhuǎn)動(dòng)；所述傳感器電刷安裝在固定基座的內(nèi)部，并套在所述調(diào)節(jié)螺栓上，所述傳感器膜片安裝在調(diào)節(jié)螺栓上，與該傳感器電刷相對(duì)應(yīng)；所述傳感器膜片在俯仰基座相對(duì)于固定基座轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)隨調(diào)節(jié)螺栓相對(duì)于傳感器電刷轉(zhuǎn)動(dòng)，檢測(cè)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度；

其中：所述調(diào)節(jié)螺母基座通過走線端軸承與固定基座上一側(cè)的軸承座轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述調(diào)節(jié)螺栓通過軸承與固定基座上另一側(cè)的軸承座轉(zhuǎn)動(dòng)連接，該走線端軸承及軸承分別通過所述限位銷釘與俯仰基座連接；通過所述調(diào)節(jié)螺母與調(diào)節(jié)螺栓之間的螺紋連接來調(diào)節(jié)走線端軸承、軸承與軸承座之間的壓緊力，進(jìn)而調(diào)節(jié)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)的阻尼；所述走線端軸承及軸承與兩側(cè)的軸承座之間分別組成滑動(dòng)副，該走線端軸承及軸承的外圈與軸承座內(nèi)圈之間的接觸面為楔形；所述固定基座上開有走線孔A，所述俯仰基座上開有走線孔B，上一關(guān)節(jié)的數(shù)據(jù)線依次由俯仰基座上的走線孔B、走線端軸承上開設(shè)的走線槽及固定基座上開設(shè)的走線孔A穿過，連接至下一關(guān)節(jié)；

所述固定基座上開有轉(zhuǎn)動(dòng)范圍限位槽，所述俯仰基座上設(shè)有限位桿，該限位桿插設(shè)轉(zhuǎn)動(dòng)范圍限位槽內(nèi)，所述俯仰基座相對(duì)于固定基座轉(zhuǎn)動(dòng)范圍通過限位桿及轉(zhuǎn)動(dòng)范圍限位槽限定；所述固定基座的下部為底盤A，上部為兩端開口的空心圓柱，該空心圓柱的軸向中心線與所述底盤A的軸向中心線垂直，在所述空心圓柱的外表面開有弧形的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍限位槽；所述俯仰基座呈倒置的“U”形，“U”形的底為底盤B，“U”形的兩側(cè)為圓環(huán)，所述底盤B的軸向中心線與兩側(cè)圓環(huán)的軸向中心線垂直，在所述底盤B朝向固定基座的下表面上設(shè)有所述限位桿，所述固定基座的上部在與俯仰基座連接時(shí)插入兩側(cè)圓環(huán)之間。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)與積極效果為：

1.結(jié)構(gòu)緊湊：本實(shí)用新型采用分離式傳感器，且置于關(guān)節(jié)內(nèi)部，這些設(shè)計(jì)使整個(gè)關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)非常緊湊。

2.關(guān)節(jié)阻力可調(diào)：本實(shí)用新型中的調(diào)節(jié)螺母能夠調(diào)節(jié)關(guān)節(jié)的阻力，可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便滿足不同的操作需求。

3.性能穩(wěn)定：本實(shí)用新型采用關(guān)節(jié)內(nèi)部走線，且傳感器線折扭角度極小，可靠性和穩(wěn)定性大大提高。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖之一；

圖2為本實(shí)用新型固定基座的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型俯仰基座的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖之二；

圖5為本實(shí)用新型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖視圖；

圖6為圖5的側(cè)視圖；

其中：1為固定基座，2為調(diào)節(jié)螺母基座，3為調(diào)節(jié)螺母，4為調(diào)節(jié)螺栓，5為走線端軸承，6為軸承，7為軸承座，8為俯仰基座，9為限位銷釘，10為傳感器膜片，11為傳感器電刷，12為走線孔B，13為轉(zhuǎn)動(dòng)范圍限位槽，14為限位桿，15為走線孔A，16為數(shù)據(jù)線，17為底盤A，18為空心圓柱，19為底盤B，20為圓環(huán)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。

如圖1～6所示，本實(shí)用新型包括固定基座1、調(diào)節(jié)螺母基座2、調(diào)節(jié)螺母3、調(diào)節(jié)螺栓4、走線端軸承5、軸承6、軸承座7、俯仰基座8、限位銷釘9、傳感器膜片10及傳感器電刷11，其中固定基座1與俯仰基座8可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地插接，固定基座1的下部為圓形的底盤A17，上部為兩端開口的空心圓柱18，該空心圓柱18的軸向中心線與底盤A17的軸向中心線垂直，在空心圓柱18的外表面開有弧形的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍限位槽13。俯仰基座8呈倒置的“U”形，“U”形的底為圓形的底盤B19，“U”形的兩側(cè)為圓環(huán)20，底盤B19的軸向中心線與兩側(cè)圓環(huán)20的軸向中心線垂直，在底盤B19朝向固定基座1的下表面上設(shè)有限位桿14。固定基座1的上部在與俯仰基座8連接時(shí)插入兩側(cè)圓環(huán)20之間，限位桿14插設(shè)轉(zhuǎn)動(dòng)范圍限位槽13內(nèi)，俯仰基座8相對(duì)于固定基座1轉(zhuǎn)動(dòng)范圍通過限位桿14及轉(zhuǎn)動(dòng)范圍限位槽13限定在設(shè)定范圍內(nèi)。

固定基座1的兩側(cè)分別安裝有軸承座7，調(diào)節(jié)螺母基座2由一側(cè)圓環(huán)20穿入、并通過走線端軸承5與固定基座1上一側(cè)的軸承座7轉(zhuǎn)動(dòng)連接，調(diào)節(jié)螺栓4由另一側(cè)圓環(huán)20穿入、并通過軸承6與固定基座1上另一側(cè)的軸承座7轉(zhuǎn)動(dòng)連接，該走線端軸承5及軸承6分別通過限位銷釘9與俯仰基座8的兩側(cè)圓環(huán)20連接。走線端軸承5及軸承6與兩側(cè)的軸承座7之間分別組成滑動(dòng)副，該走線端軸承5及軸承6的外圈與軸承座7內(nèi)圈之間的接觸面為楔形，保證關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)走線端軸承5、軸承6與固定基座1同軸。調(diào)節(jié)螺母3安裝在調(diào)節(jié)螺母基座2上，并與調(diào)節(jié)螺栓4螺紋連接；通過調(diào)節(jié)螺母3與調(diào)節(jié)螺栓4之間的螺紋連接可調(diào)節(jié)走線端軸承5、軸承6與軸承座7之間的壓緊力，進(jìn)而調(diào)節(jié)固定基座1與俯仰基座8之間的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力(即關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)的阻尼)。調(diào)節(jié)螺母基座2與調(diào)節(jié)螺栓4分別通過限位銷釘9與俯仰基座8相連，隨該俯仰基座8同步轉(zhuǎn)動(dòng)。傳感器電刷11安裝在固定基座1的內(nèi)部、并套在調(diào)節(jié)螺栓4上，傳感器膜片10固定在調(diào)節(jié)螺栓4上，與該傳感器電刷11相對(duì)應(yīng)；俯仰基座8相對(duì)固定基座1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，傳感器膜片10相對(duì)于傳感器電刷11轉(zhuǎn)動(dòng)，通過檢測(cè)傳感器的信號(hào)能夠獲取關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)角度，實(shí)現(xiàn)對(duì)角度的監(jiān)測(cè)。

固定基座1上開有走線孔A15，俯仰基座8上開有走線孔B12，上一關(guān)節(jié)的數(shù)據(jù)線16依次由俯仰基座8上的走線孔B12、走線端軸承5上開設(shè)的走線槽及固定基座1上開設(shè)的走線孔A15穿過，連接至下一關(guān)節(jié)。

本實(shí)用新型的工作原理為：

傳感器膜片10固連于調(diào)節(jié)螺栓4上，傳感器電刷11固定在固定基座1上，當(dāng)俯仰基座8相對(duì)于固定基座1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，傳感器能夠檢測(cè)到電壓值的變化，且通過調(diào)節(jié)螺母3可以改變軸承座7與軸承6和走線端軸承5的摩擦力，進(jìn)而調(diào)節(jié)關(guān)節(jié)的阻力，以便滿足不同的操作需求。

綜上所述，本實(shí)用新型給出了一種阻力可調(diào)主手俯仰關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，它具有性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)緊湊、關(guān)節(jié)阻力可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)。