申请/专利权人：华中科技大学

申请日：2024-01-16

公开（公告）日：2024-06-11

公开（公告）号：CN117621144B

主分类号：B25J19/00

分类号：B25J19/00;B25J11/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.11#授权;2024.03.19#实质审查的生效;2024.03.01#公开

摘要：本发明属于机械传动装置技术领域，公开了一种机器人末端电磁式变刚度柔顺力控末端执行器。该执行器包括：洛伦兹直线电机模块、基于halbach阵列的电磁弹簧模块、传感器以及其他组成元件。本发明提供了一种机器人电磁变刚度柔顺末端执行器，其变刚度特性通过一种电磁弹簧实现，该电磁弹簧具有线性可变刚度特性，为更容易的刚度控制提供硬件基础；其加工接触力不通过弹簧等机械结构间接传递，而是通过洛伦兹电机直接产生，具有高响应、低延时的执行器性能，可以提供更高的力控精度；将力和刚度进行硬件解耦，解决了现有电磁变刚度执行器力控制时刚度变化的问题，降低控制成本。

主权项：1.一种机器人末端电磁式变刚度柔顺力控末端执行器，其特征在于，包括：洛伦兹电机模块，用于提供与电流大小相关的直驱力；基于Halbach阵列的电磁弹簧模块，负责提供可调节的刚度；传感器系统，用于实现精确的力和位移控制；洛伦兹电机模块提供电磁直驱力，该直驱力与位移无关只与电流大小有关，其电磁结构包括，洛伦兹电机第一导磁铁轭101，洛伦兹电机第一永磁体102，洛伦兹电机第一线圈支架103，洛伦兹电机线圈104，洛伦兹电机第一支撑105，洛伦兹电机第二线圈支架106，洛伦兹电机第二永磁体107，洛伦兹电机第二导磁铁轭108，洛伦兹电机第三永磁体109，洛伦兹电机线圈导热芯110，洛伦兹电机第二支撑111，洛伦兹电机第四永磁体112；所述洛伦兹电机第一导磁铁轭101开有嵌入槽，嵌入洛伦兹电机第一永磁体102和洛伦兹电机第三永磁体109，且所述洛伦兹电机第一永磁体102和洛伦兹电机第三永磁体109磁极方向相反；所述洛伦兹电机第二导磁铁轭108嵌入洛伦兹电机第二永磁体107和洛伦兹电机第四永磁体112，且所述洛伦兹电机第二永磁体与洛伦兹电机第四永磁体磁极方向相反；所述洛伦兹电机第一永磁体102和洛伦兹电机第二永磁体107磁极方向相同，洛伦兹电机第三永磁体109和洛伦兹电机第四永磁体112磁极方向相同；且四块永磁体的形成闭合的口字形磁场环路，形成的磁场在间隙区域为均匀磁场；所述洛伦兹电机线圈导热芯110使用非金属高导热性材质，并嵌入洛伦兹电机线圈进行共同封装；所述洛伦兹电机第一线圈支架103和洛伦兹电机第二线圈支架106具有配对的嵌入槽。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 华中科技大学 一种机器人末端电磁式变刚度柔顺力控末端执行器

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