1.一种欠驱动三自由度复合关节,其特征在于:包括关节壳体、运动驱动系统和控制系统,所述运动驱动系统包括主驱动装置、侧摆运动传动组件、俯仰运动传动组件和周转运动传动组件,所述主驱动装置包括主驱动电机和主驱动齿轮传动副,所述主驱动电机为双向同轴输出电机,所述主驱动齿轮传动副的主动齿轮与主驱动电机的一侧输出轴传动连接,所述俯仰运动传动组件以可离合的方式与所述主驱动电机的另一侧输出轴传动配合,所述侧摆运动传动组件和所述周转运动传动组件的动力输入端均分别以可离合的方式与所述主驱动齿轮传动副的从动齿轮同轴传动配合。
2.根据权利要求1所述的欠驱动三自由度复合关节,其特征在于:所述侧摆运动传动组件包括电磁离合器Ⅰ、侧摆动力输入齿轮、侧摆动力锥齿轮传动副和侧摆动力输出齿轮,所述侧摆动力锥齿轮传动副的主动锥齿轮和从动锥齿轮以轴线在竖直平面内垂直相交的方式啮合,主动锥齿轮与侧摆动力输入齿轮传动配合,从动锥齿轮与侧摆动力输出齿轮同轴固定,所述电磁离合器Ⅰ动力输入端与主驱动齿轮传动副的从动齿轮传动,动力输出端与侧摆动力输入齿轮同轴固定。
3.根据权利要求2所述的欠驱动三自由度复合关节,其特征在于:所述俯仰运动传动组件包括电磁离合器Ⅱ、与电磁离合器Ⅱ动力输出端传动配合的俯仰动力锥齿轮传动副和俯仰动力输出齿轮,所述俯仰动力锥齿轮传动副的主动锥齿轮和从动锥齿轮以轴线在横向水平面内垂直相交的方式啮合,所述电磁离合器Ⅱ动力输入端与所述主驱动电机的输出轴传动连接,所述俯仰动力输出齿轮与俯仰动力锥齿轮传动副的从动锥齿轮同轴固定且与所述侧摆动力输出齿轮的齿轮轴线相垂直。
4.根据权利要求3所述的欠驱动三自由度复合关节,其特征在于:所述周转运动传动组件包括电磁离合器Ⅲ、与电磁离合器Ⅲ的动力输出端同轴固定的周转动力输入齿轮和用于周转动力输出的行星轮系,所述行星轮系的太阳轮与周转动力输入齿轮同轴固定,所述行星轮系的齿圈外圆周设置有外齿,所述壳体内侧圆周设置有用于与行星轮系齿圈的外齿啮合的内齿。
5.根据权利要求4所述的欠驱动三自由度复合关节,其特征在于:所述侧摆运动传动组件还包括侧摆动力齿轮传动副,所述侧摆动力输入齿轮与所述侧摆动力齿轮传动副的主动齿轮同轴固定,所述侧摆动力输出齿轮与所述侧摆动力齿轮传动副的从动齿轮同轴固定。
6.根据权利要求5所述的欠驱动三自由度复合关节,其特征在于:所述俯仰运动传动组件还包括俯仰动力直齿轮传动副,所述电磁离合器Ⅱ的动力输入端与所述主驱动电机对应动力输出轴传动连接,动力输出端与俯仰动力直齿轮传动副的主动齿轮传动连接,所述俯仰动力直齿轮传动副的从动齿轮与所述俯仰动力锥齿轮传动副的主动锥齿轮同轴固定,所述俯仰动力锥齿轮传动副的从动锥齿轮与所述俯仰动力输出齿轮同轴固定。
7.根据权利要求6所述的欠驱动三自由度复合关节,其特征在于:所述控制系统包括对应三个电磁离合器分别设置的控制器。