本實用新型涉及機器人技術領域，更具體的說涉及一種俯仰關節(jié)的重力平衡裝置。

背景技術：
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機器人的平衡狀態(tài)是一個很重要的問題，由于關節(jié)式機器人手臂的重心不通過其轉軸，機器人手臂在繞其關節(jié)運動時，其手臂的重心會隨著手臂運動的位置、速度、加速度的變化而發(fā)生變化，因而產生相對于關節(jié)呈非線性變化的重力力矩，非線性變化的重力力矩不利于關節(jié)驅動裝置對關節(jié)的控制。

在實際應用中，一般會使用配重重力平衡裝置或彈簧重力平衡裝置來降低手臂重力力矩的非線性影響，但配重重力平衡裝置或彈簧重力平衡裝置存在體積大、重量重的問題。

技術實現要素：
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本實用新型的目的就是針對現有技術之不足，而提供一種用于俯仰關節(jié)的重力平衡裝置，其通過在立柱與俯仰關節(jié)之間設置一氣彈簧來實現俯仰關節(jié)的重力平衡，具有結構簡單，占用空間小，使用效果好的優(yōu)點。

本實用新型的技術解決措施如下：一種用于俯仰關節(jié)的重力平衡裝置，包括：俯仰關節(jié)單元，其包括一具有容置腔的俯仰關節(jié)座和一俯仰關節(jié)，所述俯仰關節(jié)通過俯仰軸轉動的設置在所述俯仰關節(jié)座的容置腔內；主臂連接座，其通過所述俯仰軸與所述俯仰關節(jié)連接；立柱，其一端活動的設置在所述俯仰關節(jié)座內；以及氣彈簧，其一端與所述立柱相鉸接、另一端與所述俯仰關節(jié)相鉸接；其中，所述立柱在所述氣彈簧的驅動下沿豎直方向作直線往復運動。

作為上述技術方案的優(yōu)選，所述立柱為中空結構，所述立柱下部的中空腔內設置有一第二銷軸，所述氣彈簧的缸體通過所述第二銷軸與所述立柱相鉸接。

作為上述技術方案的優(yōu)選，所述俯仰關節(jié)上成型有一鉸接座，所述鉸接座上設置有一第一銷軸，所述氣彈簧的活塞桿通過所述第一銷軸與所述俯仰關節(jié)相鉸接。

作為上述技術方案的優(yōu)選，所述俯仰關節(jié)座與所述立柱相配合的一端成型有一導向部。

作為上述技術方案的優(yōu)選，所述導向部沿豎直方向延伸。

本實用新型的有益效果在于：通過在立柱與俯仰關節(jié)之間設置一氣彈簧，這樣主臂作用在主臂連接座上的重力能夠與氣彈簧的壓力相平衡，從而實現俯仰關節(jié)的重力平衡；氣彈簧的一端與立柱鉸接、另一端與俯仰關節(jié)鉸接，結構簡單，安裝方便，占用空間?。涣硗?，氣彈簧能夠實現恒力效果，重力平衡效果好。

附圖說明：

以下附圖僅旨在于對本實用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實用新型的范圍。其中：

圖1為本實用新型重力平衡裝置的結構示意圖。

圖中，10、俯仰關節(jié)單元；11、俯仰關節(jié)座；111、導向部；12、俯仰關節(jié)；121、鉸接座；122、第一銷軸；20、俯仰軸；30、主臂連接座；40、氣彈簧；50、立柱；51、第二銷軸。

具體實施方式：

實施例：以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭示的內容輕易地了解本實用新型的其他優(yōu)點及功效。

見圖1所示，一種用于俯仰關節(jié)的重力平衡裝置，包括：俯仰關節(jié)單元10、俯仰軸20、主臂連接座30、氣彈簧40和立柱50。所述俯仰關節(jié)單元10包括一具有容置腔的俯仰關節(jié)座11和一俯仰關節(jié)12，所述俯仰關節(jié)12通過所述俯仰軸20轉動的設置在所述俯仰關節(jié)座11的容置腔內；所述主臂連接座30通過所述俯仰軸20與所述俯仰關節(jié)12連接；所述立柱50的一端活動設置在所述俯仰關節(jié)座11內；所述氣彈簧40的一端與所述立柱50相鉸接、另一端與所述俯仰關節(jié)12相鉸接；其中，所述立柱50在所述氣彈簧40的驅動下沿豎直方向作直線往復運動。

所述立柱50為中空結構，所述立柱50下部的中空腔內設置有一第二銷軸51，所述氣彈簧40的缸體通過所述第二銷軸51與所述立柱50相鉸接。所述俯仰關節(jié)12上成型有一鉸接座121，所述鉸接座121上設置有一第一銷軸122，所述氣彈簧40的活塞桿通過所述第一銷軸122與所述俯仰關節(jié)12相鉸接。所述俯仰關節(jié)座11與所述立柱50相配合的一端成型有一導向部111，所述導向部111沿豎直方向延伸。本實用新型中的氣彈簧40屬于現有結構，可以通過采購得到。

工作原理：通過在所述立柱50與所述俯仰關節(jié)12之間設置所述氣彈簧40，這樣主臂作用在所述主臂連接座30上的重力能夠與所述氣彈簧40的壓力相平衡，從而實現所述俯仰關節(jié)12的重力平衡；所述氣彈簧40的一端與所述立柱50鉸接、另一端與所述俯仰關節(jié)12鉸接，結構簡單，安裝方便，占用空間??；另外，所述氣彈簧40具有運動速度相對緩慢、動態(tài)力變化不大、易控制的優(yōu)點，具有近乎線性的彈性曲線，且能夠實現恒力效果，因此，所述俯仰關節(jié)12的重力平衡效果好。

所述實施例用以例示性說明本實用新型，而非用于限制本實用新型。任何本領域技術人員均可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對所述實施例進行修改，因此本實用新型的權利保護范圍，應如本實用新型的權利要求所列。