基于渐开线轮廓凸轮的杠杆式偏角解耦变刚度关节设计

针对当前的杠杆式变刚度关节存在的刚度与偏角耦合的缺点,提出一种变刚度关节设计方案。首先,提出了可调支点杠杆机构的结构方案。通过静力学模型分析得出关节刚度与偏角无关。进而,设计了调整杠杆机构支点位置的渐开线凸轮机构,使得凸轮转角与支点位置成线性关系,降低了关节刚度调节的难度。最后,设计并制作了变刚度关节的原理样机,分别进行了样机关节刚度特性以及刚度与偏角关系的仿真与实验,验证了变刚度原理的可行性以及刚度与偏角的解耦性。