設(shè)置在類人機(jī)器人上的可固定的由發(fā)動機(jī)驅(qū)動的關(guān)節(jié)部的制作方法

本發(fā)明涉及預(yù)定用于安裝在類人型機(jī)器人的兩個(gè)肢體之間的可固定機(jī)動關(guān)節(jié)。更特別地，其涉及借助于在缺省情況下通過彈簧作用致動的制動器和使得能夠使制動器停止作用并釋放所述關(guān)節(jié)的運(yùn)轉(zhuǎn)的致動器來固定的機(jī)動關(guān)節(jié)。

背景技術(shù)：

人體包括非常大量的確保身體的骨骼或肢體之間的連接的關(guān)節(jié)。例如，在人的下肢，從臀部至踝部具有大約四十個(gè)關(guān)節(jié)。這些關(guān)節(jié)可借助于肌肉移動并呈多種形式，以允許不同的運(yùn)動。已經(jīng)在類人型機(jī)器人中進(jìn)行了許多嘗試，以最佳地復(fù)現(xiàn)人類的行為和運(yùn)動。多種類型的關(guān)節(jié)是已知的，其能夠借助于電動機(jī)使一個(gè)肢體相對于另一個(gè)肢體根據(jù)一個(gè)或多個(gè)自由度來移動。

一種困難情況是例如可能因計(jì)算機(jī)故障或者電池充電失敗而發(fā)生的斷電。由于電動機(jī)的驅(qū)動被中斷，所述關(guān)節(jié)被釋放，并且所述機(jī)器人易于跌落。當(dāng)機(jī)器人尺寸大且非常重時(shí)，該情況更加困難。為了實(shí)現(xiàn)滿足任意用戶的廣泛使用，作出了提高類人機(jī)器人使用的安全性的努力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提出對斷電這種特殊情況的解決方案，以便提高類人機(jī)器人特別是大型機(jī)器人使用的安全性，并滿足相應(yīng)的新法規(guī)要求。

為此，本發(fā)明的主題是一種可固定(固定)機(jī)動關(guān)節(jié)，所述可固定機(jī)動關(guān)節(jié)預(yù)定用于安裝在類人型機(jī)器人的第一肢體和第二肢體之間，其特征在于，所述可固定機(jī)動關(guān)節(jié)包括：

·發(fā)動機(jī)(馬達(dá))，所述發(fā)動機(jī)包括固定部分和可移動部分，所述固定部分預(yù)定用于鏈接至所述第一肢體，所述可移動部分可以相對于所述固定部分移動并預(yù)定用于鏈接至所述第二肢體，

·制動器，所述制動器能夠通過彈簧作用在所述發(fā)動機(jī)的可移動部分上施加力，以防止所述可移動部分相對于所述固定部分移動，

·致動器，所述致動器能夠通過抵抗彈簧作用來移動所述制動器，以便使所述發(fā)動機(jī)的可移動部分不受所述制動器的力，并允許所述發(fā)動機(jī)相對于所述固定部分移動所述可移動部分。

有利地，所述制動器被配置成防止所述可移動部分相對于所述固定部分移動直至達(dá)到預(yù)定的臨界力，即，在所述發(fā)動機(jī)的可移動部分和固定部分之間施加大于所述臨界力的力使得所述可移動部分相對于所述固定部分移動。

有利地，所述關(guān)節(jié)被配置成：

·所述發(fā)動機(jī)是旋轉(zhuǎn)電動機(jī)，所述固定部分包括底墊，并且所述可移動部分包括軸和(鐘形)外殼，所述軸可以被驅(qū)動相對于所述底墊旋轉(zhuǎn)，所述外殼被固定至所述軸，

·所述制動器包括閘瓦(靴部)，所述閘瓦可以在固定位置和運(yùn)轉(zhuǎn)位置之間移動，在固定位置，與所述外殼接觸的所述閘瓦在所述外殼上施加力以通過摩擦力防止所述軸相對于所述底墊旋轉(zhuǎn)，而在運(yùn)轉(zhuǎn)位置，所述閘瓦與所述外殼分開，從而使所述軸不受所述制動器的力。

有利地，所述關(guān)節(jié)被配置成：

·所述外殼由金屬材料構(gòu)成并具有大體圓柱形的形狀，

·所述閘瓦由彈性體材料構(gòu)成并被配置成沿著所述外殼的徑向部段接觸所述外殼。

有利地，所述制動器包括：

·固定臂，所述固定臂被固定至所述底墊，

·可移動臂，所述可移動臂通過第一端部、借助于樞轉(zhuǎn)鏈接部鏈接至所述固定臂，所述樞轉(zhuǎn)鏈接部的軸線基本上平行于所述軸的主軸線，所述閘瓦被固定至所述可移動臂，

·螺旋彈簧，所述螺旋彈簧圍繞所述樞轉(zhuǎn)鏈接部的軸線纏繞，并且一方面支承在所述固定臂上，另一方面支承在所述可移動臂上，以便施加傾向于將所述可移動臂與所述固定臂分開的力。

有利地，所述制動器包括：

·固定臂，所述固定臂被固定至所述底墊，

·可移動臂，所述可移動臂通過第一端部、借助于樞轉(zhuǎn)鏈接部鏈接至所述固定臂，所述樞轉(zhuǎn)鏈接部的軸線基本上平行于所述軸的主軸線，所述閘瓦被固定至在所述可移動臂上的球窩接頭上安裝的墊，

·螺旋彈簧，所述螺旋彈簧圍繞所述樞轉(zhuǎn)鏈接部的軸線纏繞，并且一方面支承在所述固定臂上，另一方面支承在所述可移動臂上，以便施加傾向于將所述可移動臂與所述固定臂分開的力。

有利地，所述致動器是直線型致動器，其包括護(hù)套和桿，所述護(hù)套被固定至所述底墊，所述桿可在所述護(hù)套中平移并被鏈接至所述可移動臂的第二端部，所述直線型致動器被配置成使得能夠通過抵抗彈簧作用、利用所述桿在所述護(hù)套中的平移來使所述可移動臂以相對于所述固定臂旋轉(zhuǎn)的方式移動。

有利地，所述關(guān)節(jié)被配置成：所述可移動臂在其第一端部和第二端部之間呈半月形，從而形成部分覆蓋所述外殼的半覆蓋件。

有利地，所述關(guān)節(jié)包括齒輪裝置，所述齒輪裝置由所述發(fā)動機(jī)的可移動部分驅(qū)動并預(yù)定用于鏈接至所述第二肢體。

有利地，所述關(guān)節(jié)包括使得能夠通過手動干預(yù)來移動所述制動器的器件。

有利地，所述關(guān)節(jié)包括能夠檢測所述制動器的位移的測量器件。

本發(fā)明還涉及包括具有前述特征的機(jī)動關(guān)節(jié)的類人型機(jī)器人。

有利地，所述機(jī)器人包括通過前述關(guān)節(jié)相連接的類似于股部的肢體和類似于軀干的肢體。

有利地，所述機(jī)器人包括通過前述關(guān)節(jié)相連接的類似于腿部的肢體和類似于股部(大腿)的肢體。

附圖說明

通過閱讀以下附圖中通過示例給出的實(shí)施例的詳細(xì)說明，本發(fā)明將被更好地理解并且其他優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見：

圖1a和1b顯示了類人機(jī)器人的兩個(gè)示例，其可以裝備有根據(jù)本發(fā)明的可固定關(guān)節(jié)，

圖2a和2b根據(jù)第一個(gè)立體圖顯示了分別處于固定位置和運(yùn)轉(zhuǎn)位置的可固定關(guān)節(jié)的第一示例，

圖3a、3b和3c顯示了分別處于固定位置、運(yùn)轉(zhuǎn)位置以及交疊起來的兩個(gè)位置的可固定關(guān)節(jié)的示例的平面圖，

圖4a和4b根據(jù)第二個(gè)立體圖顯示了分別處于運(yùn)轉(zhuǎn)位置和固定位置的可固定關(guān)節(jié)的示例，

圖5a和5b根據(jù)第三個(gè)立體圖顯示了分別處于運(yùn)轉(zhuǎn)位置和固定位置的可固定關(guān)節(jié)的示例，

圖6顯示了可固定關(guān)節(jié)的第二示例的仰視圖。

為了清楚起見，在不同附圖中，相同元件將具有相同的附圖標(biāo)記。

具體實(shí)施方式

圖1a和1b顯示了由ALDEBARAN ROBOTICS^TM(阿爾德巴蘭機(jī)器人^TM)公司研發(fā)的類人機(jī)器人的兩個(gè)示例。在圖1a中示出的類人機(jī)器人10包括頭部1、軀干2、兩個(gè)臂部3、兩個(gè)手部4、兩個(gè)腿部5以及兩個(gè)腳部6。在圖1b中示出的類人機(jī)器人10’包括頭部1、軀干2、兩個(gè)臂部3、兩個(gè)手部4以及下擺7。這兩個(gè)機(jī)器人包括多個(gè)關(guān)節(jié)，所述多個(gè)關(guān)節(jié)允許機(jī)器人的不同肢體的相對運(yùn)動，從而復(fù)現(xiàn)人類的形態(tài)及運(yùn)動。機(jī)器人10和10’包括，例如，處于軀干2和每個(gè)臂部3之間的關(guān)節(jié)11。關(guān)節(jié)11圍繞兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸線機(jī)動化，以允許臂部3相對于軀干2以人類肩部能夠?qū)崿F(xiàn)的運(yùn)動的方式運(yùn)動。

類人機(jī)器人10還包括多個(gè)用于移動機(jī)器人的腿部并復(fù)現(xiàn)行走運(yùn)動的關(guān)節(jié)，特別地包括可比作處于軀干和股部(大腿)之間的臀部、處于股部和腿部之間的膝部以及處于腿部和腳部之間的踝部的關(guān)節(jié)。采用了多種形式的機(jī)動關(guān)節(jié)，從而關(guān)于一個(gè)或多個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度移動肢體之一。

類人機(jī)器人10’具有不同的架構(gòu)。為了提高機(jī)器人的穩(wěn)定性并降低其重心，機(jī)器人不包括腿部，但包括下擺7，所述下擺7在其底部中包括三腳架14，所述三腳架14能夠移動機(jī)器人。所述下擺還包括類似于腿部7a和股部7b之間的膝部的第一關(guān)節(jié)12。類似于臀部的第二關(guān)節(jié)13被安裝在軀干2和股部7b之間。這兩個(gè)關(guān)節(jié)12和13是圍繞旋轉(zhuǎn)軸線機(jī)動化的樞轉(zhuǎn)鏈接部。關(guān)節(jié)12的旋轉(zhuǎn)軸線Xa和關(guān)節(jié)13的旋轉(zhuǎn)軸線Xb基本上平行于將機(jī)器人的兩個(gè)肩部相鏈接的軸線，從而使得機(jī)器人能夠向前或者向后傾斜。

類人機(jī)器人10’處于站立位置時(shí)測得的高度約為1.1至1.2米，總重量約為25至30千克。確保機(jī)器人的頂部不能在其自身重量的作用下旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動關(guān)節(jié)的措施被提出。根據(jù)本發(fā)明的可固定(固定)關(guān)節(jié)的目的在于(即便是在關(guān)節(jié)斷電的情況下)防止機(jī)器人頂部跌落，例如，防止從股部至頭部的部分通過圍繞關(guān)節(jié)12旋轉(zhuǎn)而跌落。更特別地，根據(jù)本發(fā)明的關(guān)節(jié)使得能夠在機(jī)器人的頂部處于具有豎直軸線和大約10度的角度的錐體中時(shí)阻擋關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)。

下面對于在與類人機(jī)器人10’相似的大尺寸機(jī)器人中實(shí)施的、具有一個(gè)自由度的樞轉(zhuǎn)鏈接類型的機(jī)動關(guān)節(jié)來描述本發(fā)明，并且特別地對于可比作膝部或臀部的關(guān)節(jié)來描述本發(fā)明。顯然，本發(fā)明不限于該特定應(yīng)用。更一般地，根據(jù)本發(fā)明的關(guān)節(jié)預(yù)定用于安裝在機(jī)器人的第一和第二肢體之間，所述機(jī)器人例如是類人型機(jī)器人、動物型機(jī)器人或者甚至是工業(yè)機(jī)器人。第一和第二肢體一般是需要相對于彼此移動的機(jī)械子部件?！爸w”在下文中應(yīng)當(dāng)被理解成是指機(jī)器人的機(jī)械子部件，例如腿部、股部、軀干、頭部、臂部、手部或其組合。還應(yīng)當(dāng)指出，雖然以下附圖詳細(xì)顯示了具有一個(gè)自由度的樞轉(zhuǎn)鏈接類型的關(guān)節(jié)的特定示例，但是應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明在原理上可以應(yīng)用于任何類型的關(guān)節(jié)，例如具有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度的關(guān)節(jié)，或者甚至具有一個(gè)或多個(gè)平移自由度的關(guān)節(jié)。一般來說，本發(fā)明涉及包括發(fā)動機(jī)的關(guān)節(jié)，所述發(fā)動機(jī)能夠相對于第一肢體移動第二肢體。

圖2a和2b根據(jù)第一個(gè)立體圖顯示了分別處于固定位置和運(yùn)轉(zhuǎn)位置的可固定關(guān)節(jié)的示例。關(guān)節(jié)20預(yù)定用于安裝在附圖中未示出的第一和第二肢體之間。所述關(guān)節(jié)20包括：

·發(fā)動機(jī)(馬達(dá))21，所述發(fā)動機(jī)21能夠相對于第一肢體移動第二肢體，所述發(fā)動機(jī)包括固定部分和可移動部分，所述固定部分預(yù)定用于鏈接至第一肢體，所述可移動部分可以相對于所述固定部分移動并預(yù)定用于鏈接至第二肢體，

·制動器22，所述制動器22能夠通過彈簧作用在發(fā)動機(jī)21的可移動部分上施加力，以防止所述可移動部分相對于所述固定部分移動，

·致動器23，所述致動器23能夠通過抵抗彈簧作用來移動制動器22，以便使發(fā)動機(jī)21的可移動部分不受制動器的力并允許發(fā)動機(jī)21相對于所述固定部分移動所述可移動部分。

發(fā)動機(jī)21優(yōu)選是旋轉(zhuǎn)電動機(jī)，其包括發(fā)動機(jī)底墊25以及可以被驅(qū)動相對于底墊25圍繞軸線X旋轉(zhuǎn)的軸。發(fā)動機(jī)底墊25形成發(fā)動機(jī)的固定部分并包括呈圓盤形式的底部，所述底部預(yù)定用于借助于六個(gè)固定凸耳25a固定至機(jī)器人的第一肢體，所述六個(gè)固定凸耳25a圍繞所述底墊的底部成角度地分布。所述軸(在附圖中不可見)形成發(fā)動機(jī)的可移動部分并被固定至基本上為圓柱形的發(fā)動機(jī)(鐘形)外殼26。所述軸穿過發(fā)動機(jī)底墊，并預(yù)定用于優(yōu)選地經(jīng)由齒輪裝置(未示出)鏈接至第二肢體。如此配置，電動機(jī)21使得能夠驅(qū)動所述軸相對于所述底墊旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動第二肢體相對于第一肢體旋轉(zhuǎn)。

關(guān)節(jié)20還包括制動器22。在圖2a中，所述關(guān)節(jié)顯示處于固定位置，在所述固定位置，所述制動器在發(fā)動機(jī)的可移動部分上施加力，以防止所述軸被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。在圖2b中，所述關(guān)節(jié)顯示處于運(yùn)轉(zhuǎn)位置，在所述運(yùn)轉(zhuǎn)位置，所述制動器被移動，以便使發(fā)動機(jī)不受制動力并允許所述軸被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。在所述固定位置，制動器22經(jīng)由閘瓦(靴部)在發(fā)動機(jī)外殼21上施加力，所述發(fā)動機(jī)外殼21優(yōu)選由金屬材料構(gòu)成，所述閘瓦優(yōu)選由彈性體材料構(gòu)成并與圓柱形外殼沿著其徑向部段接觸。所述閘瓦在發(fā)動機(jī)外殼上施加力，以便通過摩擦力防止所述軸相對于所述底墊旋轉(zhuǎn)。

在所示示例中，制動器22包括可移動臂28和固定至發(fā)動機(jī)底墊25的固定臂27?？梢苿颖?8在第一端部50a和第二端部50b之間呈半月形，從而形成部分覆蓋發(fā)動機(jī)外殼的半覆蓋件?？梢苿颖?8通過第一端部50a、借助于樞轉(zhuǎn)鏈接部29鏈接至固定臂27，所述樞轉(zhuǎn)鏈接部29的軸線X’基本上平行于所述軸的旋轉(zhuǎn)軸線X。在關(guān)節(jié)的該第一示例中，所述閘瓦被固定至可移動臂的內(nèi)表面，以便在可移動臂圍繞其軸線X’旋轉(zhuǎn)時(shí)接觸外殼26的徑向表面。所述閘瓦基本上與可移動臂28的第一端部50a和第二端部50b等距離地固定。制動器22還包括彈簧機(jī)構(gòu)，優(yōu)選地包括螺旋彈簧45，所述螺旋彈簧45圍繞軸線X’纏繞并支承在固定臂27和可移動臂28上以便施加傾向于將可移動臂與固定臂分開的的力。由彈簧在可移動臂和固定臂之間施加的力被傳遞至與外殼接觸的閘瓦，從而使得能夠阻擋所述軸旋轉(zhuǎn)。在缺省情況下，所述關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)被阻擋。

所述關(guān)節(jié)還包括致動器23，所述致動器23能夠通過抵抗彈簧作用來移動所述制動器，以便使發(fā)動機(jī)不受所述制動器的力并允許發(fā)動機(jī)驅(qū)動所述軸旋轉(zhuǎn)。在所示示例中，直線型致動器(未示出)被安裝在固定臂27和可移動臂28的第二端部50b之間。所述直線型致動器包括桿，所述桿可在護(hù)套內(nèi)沿著軸線Y在兩個(gè)位置之間平移。所述護(hù)套被固定至支撐件31，所述支撐件31被固定至固定臂27。所述桿在其端部處具有與球形凹部32配合的球形形狀，所述球形凹部32在可移動臂28中形成。所述桿在其兩個(gè)位置之間的行程限定了可移動臂在固定位置和運(yùn)轉(zhuǎn)位置之間的行程。缺省情況下，例如當(dāng)所述關(guān)節(jié)未通電時(shí)，所述桿在彈簧的作用下保持在其最大程度延伸的位置。相反，當(dāng)所述關(guān)節(jié)通電時(shí)，所述致動器可以被控制成通過施加對抗彈簧作用的力來使所述桿縮回護(hù)套中?？梢栽O(shè)想到直線型致動器的多種實(shí)施例，特別是可以通過電磁驅(qū)動的直線型致動器。

所述關(guān)節(jié)還包括用于手動移動所述制動器以釋放兩個(gè)肢體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的器件。特別地，傾斜平面40在所述可移動臂上靠近其第二端部地形成，以使得平行于所述軸的旋轉(zhuǎn)軸線X移動并抵靠該傾斜平面40的工具可以通過對抗彈簧作用來將所述可移動臂從固定位置移動至運(yùn)轉(zhuǎn)位置。并且，在圖4a和4b中可見的第二傾斜平面41靠近半月形的可移動臂的中心形成。實(shí)際上，附圖中所示的機(jī)動關(guān)節(jié)在外套內(nèi)部結(jié)合在機(jī)器人中，所述外套在圖1a和1b中示出并賦予機(jī)器人以外部美觀外觀。有利地，所述外套包括面向所述關(guān)節(jié)的傾斜平面形成的孔，從而使得能夠插入合適的鑰匙來釋放所述制動器并使得能夠手動地折疊或者展開有關(guān)節(jié)的肢體。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述關(guān)節(jié)的固定因此在于，為驅(qū)動發(fā)動機(jī)設(shè)置在缺省情況下借助于彈簧機(jī)構(gòu)來致動的制動機(jī)構(gòu)以及通過對抗所述彈簧機(jī)構(gòu)來使所述制動機(jī)構(gòu)停止作用的器件。因此，在與電池充電失敗、電腦死機(jī)或者有意緊急停機(jī)相關(guān)聯(lián)的關(guān)節(jié)斷電的情況下，所述關(guān)節(jié)被阻擋。用于使所述制動機(jī)構(gòu)停止作用的器件包括可以電子驅(qū)動的器件(致動器)以及手動器件(傾斜平面)。

圖3a，3b和3c顯示了分別處于固定位置、運(yùn)轉(zhuǎn)位置和交疊起來的兩個(gè)位置的可固定關(guān)節(jié)的示例的平面圖。在所示示例中，發(fā)動機(jī)底墊的直徑約為90mm，關(guān)節(jié)的高度約為40mm。在固定位置，可移動臂28按壓彈性體閘瓦抵靠發(fā)動機(jī)外殼26。半月形的可移動臂是有利的。其使得能夠緊密地遵循可移動外殼的形狀，以使得彈性體閘瓦可以被放置成沿著所述軸的徑向部段與外殼接觸。所述閘瓦在附圖中不可見，其位置借助于附圖標(biāo)記43示出。典型地，具有大約15mm的高度和寬度的大體矩形的閘瓦被保持。半月形還使得能夠?qū)⑺鲫P(guān)節(jié)固定在縮小的體積中。典型地，直線型致動器的2.5mm的行程對應(yīng)于將所述固定位置與所述運(yùn)轉(zhuǎn)位置分開的大約4度的角度α。還應(yīng)當(dāng)指出，所述關(guān)節(jié)有利地預(yù)定用于按照以下方式鏈接至機(jī)器人的兩個(gè)肢體，即，使得所述半月形的可移動臂被定位在發(fā)動機(jī)外殼的上部。如此配置，所述制動器的可移動部分不僅通過彈簧作用還自然地通過重力作用按壓所述閘瓦。在供電缺失以及使彈簧返回的動力變?nèi)醯那闆r下，所述關(guān)節(jié)自然地保持被所述閘瓦制動。

只要在所述發(fā)動機(jī)的可移動部分和固定部分之間施加的外力仍然小于所述制動器在所述發(fā)動機(jī)上施加的力，所述關(guān)節(jié)就保持被阻擋。當(dāng)在所述發(fā)動機(jī)的可移動部分和固定部分之間施加的力大于所述制動器所施加的力時(shí)，所述可移動部分被驅(qū)動移動。因?yàn)槟Σ亮Σ蛔阋允顾鐾鈿は鄬τ谒鲩l瓦固定，所以盡管所述閘瓦施加了制動，但是所述軸仍可滑動旋轉(zhuǎn)。所述可移動部分被制動但未被固定。換句話說，閘瓦43和外殼26之間的摩擦接觸使得能夠在不需要停止外殼26的旋轉(zhuǎn)的情況下制動。該特征使得能夠可選擇地減慢或者停止外殼26。此外，所述接觸通過半月形可移動臂28來產(chǎn)生，所述半月形可移動臂28具有在更好的接觸的情況下緊密地遵循所述外殼的形狀以及將所述關(guān)節(jié)固定在縮小的體積中的技術(shù)效果。

通過合適地設(shè)置彈簧和閘瓦的尺寸，能夠限定通過彈簧作用施加在所述發(fā)動機(jī)上的力。換句話說，所述制動器可以被配置成防止可移動部分相對于固定部分移動直至達(dá)到預(yù)定的臨界力，即，在可移動部分和固定部分之間施加大于該臨界力的力使得可移動部分相對于固定部分移動。

能夠調(diào)整該臨界力的值是本發(fā)明特別有利的特征。其使得能夠根據(jù)所遇到情況來改變關(guān)節(jié)的表現(xiàn)。在類人機(jī)器人10’的情況下，所述臨界力按照以下方式確定，即，只要機(jī)器人的頂部(此處包括股部7b、軀干2、臂部3和頭部1)處于具有豎直軸線和大約10度的角度的錐體之中，就保持阻擋所述關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)。當(dāng)處于該錐體之外時(shí)，由機(jī)器人的上部通過重力作用施加在所述關(guān)節(jié)上的力大于所述臨界力并且所述肢體被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，同時(shí)所述關(guān)節(jié)被簡單地制動。被制動的旋轉(zhuǎn)的速度有利地可通過設(shè)置所述閘瓦和所述彈簧的尺寸來配置。被制動的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動還有利地通過避免破壞承受巨大力的部件來保護(hù)所述關(guān)節(jié)。換句話說，其使得能夠保持與所述發(fā)動機(jī)相隨的齒輪鏈中所含的部件的可移動性。該可移動性使得能夠例如承受施加于在其摩擦位置采用所述制動系統(tǒng)的關(guān)節(jié)上的強(qiáng)烈沖擊，因?yàn)樗鳊X輪將能夠旋轉(zhuǎn)(即使緩慢地旋轉(zhuǎn))，以便消耗沖擊的能量。在相反情況中，即在機(jī)械器件與所施加的力無關(guān)地阻擋所述關(guān)節(jié)的情況中，在跌落或者強(qiáng)烈沖擊的情況下產(chǎn)生的沖擊力會影響所述關(guān)節(jié)的整個(gè)驅(qū)動鏈(反映在所述關(guān)節(jié)的整個(gè)驅(qū)動鏈上)，最終導(dǎo)致最脆弱的部件(例如發(fā)動機(jī)或者齒輪裝置)被破壞。

該通過摩擦力來起作用的制動器的實(shí)施是有利的，因?yàn)槠湎薅藘蓚€(gè)范圍的使用，在第一范圍中，所述關(guān)節(jié)被阻擋，在肢體之間施加的任何力都不能導(dǎo)致關(guān)節(jié)移動，而在第二范圍中，在肢體之間施加的力驅(qū)動肢體移動，同時(shí)所述關(guān)節(jié)被制動。

圖4a和4b根據(jù)第二個(gè)立體圖顯示了分別處于固定位置和運(yùn)轉(zhuǎn)位置的可固定關(guān)節(jié)的示例。該第二個(gè)示圖顯示了發(fā)動機(jī)底墊25上、靠近可移動臂28的第二端部50b的直線型致動器的位置。所述直線型致動器包括護(hù)套和桿，所述護(hù)套被固定至在固定臂27中形成的支撐件31上，所述桿的球形端部與在所述可移動臂中形成的球形凹部32配合，以形成球窩鏈接。在供電缺失或者致動器的控制缺失的情況下，所述桿通過彈簧的作用保持在縮回位置。由所述直線型致動器控制的所述桿沿著軸線Y的平移使得能夠?qū)箯椈勺饔貌⑹顾鲚S不受所述制動器的抓持。

有利地，固定臂27和可移動臂28由(優(yōu)選PA66-GF35型)玻璃纖維填充熱塑性材料構(gòu)成。各種部件(例如支撐件31)可以通過二次成型類型的方法添加至所述可移動臂。所述閘瓦可以由聚氨酯基彈性體材料構(gòu)成。所述閘瓦優(yōu)選地通過雙注射型方法固定至所述可移動臂，所述雙注射型方法允許產(chǎn)生適合于可施加在所述閘瓦上的力的分子內(nèi)聚力。

有利地，包括固定臂、可移動臂、閘瓦、螺旋彈簧和致動器的組件在第一步驟中組裝。預(yù)組裝組件進(jìn)而被安裝在發(fā)動機(jī)底墊25上。為此，發(fā)動機(jī)底墊和固定臂包括使得能夠在借助于三個(gè)固定凹部46進(jìn)行固定之前相對于發(fā)動機(jī)預(yù)定位所述組件的器件，所述三個(gè)固定凹部46在固定臂和發(fā)動機(jī)底墊中形成。

圖5a和5b根據(jù)第三立體圖示出了分別處于固定位置和運(yùn)轉(zhuǎn)位置的可固定關(guān)節(jié)的示例。該最后的立體圖顯示了處于固定臂27和可移動臂28之間的樞轉(zhuǎn)鏈接部29的細(xì)節(jié)。彈簧45圍繞軸線X’纏繞并支承抵靠所述可移動臂的表面以及所述固定臂的表面，以便施加傾向于將所述固定臂與所述可移動臂分開的力。

有利地，所述固定臂還包括受力器件47，所述受力器件47處于發(fā)動機(jī)底墊和固定臂之間，并使得能夠?qū)椈墒┘釉诠潭ū凵系牧鬟f至發(fā)動機(jī)底墊。

還可以設(shè)想到固定的可移動臂位置測量器件，所測得的位置信息被發(fā)送至用于驅(qū)動機(jī)動關(guān)節(jié)的電控單元。光學(xué)測量器件特別地也是可設(shè)想到的。為此，所述可移動臂包括端部48，所述端部48在圖2b中可見，并被配置成僅僅在固定位置攔截具有平行于軸線X的軸線的光束。

圖6顯示了可固定關(guān)節(jié)的第二示例的仰視圖。關(guān)節(jié)的該第二示例與已經(jīng)描述的第一示例有很多相似之處。如前所述，所述制動器包括固定至底墊的固定臂和通過樞轉(zhuǎn)鏈接部29鏈接至所述固定臂的可移動臂28。在圖6中僅僅示出了所述制動器的可移動臂28。其他部件(如發(fā)動機(jī)、致動器或者制動器的固定臂)的定義和運(yùn)轉(zhuǎn)原理不再系統(tǒng)地詳細(xì)重復(fù)。

關(guān)節(jié)的該第二示例與第一示例的區(qū)別在于，與發(fā)動機(jī)外殼接觸的閘瓦的限定。在該第二示例中，預(yù)定用于接觸發(fā)動機(jī)外殼以將其制動的閘瓦50被安裝在墊51上，所述墊51被安裝在可移動臂28上的球窩接頭上。墊51具有被配置成在靜態(tài)和動態(tài)切向摩擦力及壓力的共同作用下蠕變的特定形式(形狀)。無論發(fā)動機(jī)外殼的旋轉(zhuǎn)方向如何，該變形能夠是對稱的。