CN106335055A - 一种机器人舵机组件及机器人 - Google Patents

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恽为民
王有良
李世利
庞作伟
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/102—Gears specially adapted therefor, e.g. reduction gears
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

本发明公开了一种机器人舵机组件及机器人。机器人舵机组件包括壳体以及容置于所述壳体内的舵机和驱动电机，所述驱动电机的输出轴上固定有驱动齿轮，所述舵机的外壳上固定有从动齿轮，所述从动齿轮与所述驱动齿轮啮合，其特征在于，所述舵机的外壳上还套设有轴承，所述轴承与所述壳体的内侧配合定位，所述轴承位于所述舵机的外壳上远离所述从动齿轮的一端。该机器人舵机组件相对于现有技术还包括套设于舵机的外壳上的轴承，轴承对舵机起到支撑和限位的作用，保证舵机在工作的过程中远离从动齿轮的一端不发生摆动，减小舵机的运动偏差，提高舵机运动的同轴度、精准度和灵活性。

Description

一种机器人舵机组件及机器人
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种机器人舵机组件及机器人。
背景技术
机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器。
随着人们对机器人技术智能化本质认识的加深，机器人技术开始源源不断地向人类活动的各个领域渗透。结合这些领域的应用特点，人们发展了各式各样的具有感知、决策、行动和交互能力的特种机器人和各种智能机器，如移动机器人、微机器人、水下机器人、医疗机器人、军用机器人、空中空间机器人、娱乐机器人等。
舵机是机器人中最核心的零部件之一。舵机是一种简单的伺服电机，是由直流电机、减速齿轮组、传感器和控制电路组成的一套自动控制***，最早应用于船舶上以实现其转向功能，是一种大甲板机械，舵机具有结构紧凑、易安装调试、控制简单、大力矩、成本较低等特点。由于舵机可以通过电信号给定转角角度信息，转至指定角度，并且能够在指定角度保持、承受一定的外力矩，因而被广泛应用于智能机器人的各类关节中。
在现有技术中，应用于机器人关节处的舵机上固定有从动齿轮，从动齿轮与固定于驱动电机输出轴上的驱动齿轮啮合，通过齿轮传动带动舵机旋转。然而由于舵机上仅有从动齿轮可以作为舵机的支撑部件，导致舵机在转动过程中，远离传动齿轮的一端摆动严重，从而降低了舵机的灵活度和运动的精准度，甚至导致舵机无法正常工作。
发明内容
本发明的第一目的在于提出一种机器人舵机组件，该机器人舵机组件在转动过程中不存在摆动的问题，提高舵机运动的精准度和灵活度，从而使舵机能够更好的工作。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种机器人舵机组件，包括壳体以及容置于所述壳体内的舵机和驱动电机，所述驱动电机的输出轴上固定有驱动齿轮，所述舵机的外壳上固定有从动齿轮，所述从动齿轮与所述驱动齿轮啮合，其特征在于，所述舵机的外壳上还套设有轴承，所述轴承与所述壳体的内侧配合定位，所述轴承位于所述舵机的外壳上远离所述从动齿轮的一端。
其中，所述轴承位于所述舵机的外壳的端部。
其中，还包括与所述舵机的外壳相对固定的角度测量装置。
其中，所述轴承一体成型有朝向远离所述从动齿轮的支撑轴，所述支撑轴上设置有所述角度测量装置。
其中，所述从动齿轮与所述轴承的外径相等，且均大于所述舵机的外壳的外径。
其中，所述轴承及所述从动齿轮均由POM塑胶材料制成。
其中，所述轴承为滑动轴承。
其中，所述轴承与所述舵机的外壳通过螺钉固定。
本发明的第二目的在于提出一种机器人，该机器人运动精准度高、稳定可靠。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种机器人，包括采用上述特征的一种机器人舵机组件。
有益效果：本发明提供一种机器人舵机组件及机器人。机器人舵机组件包括壳体以及容置于所述壳体内的舵机和驱动电机，所述驱动电机的输出轴上固定有驱动齿轮，所述舵机的外壳上固定有从动齿轮，所述从动齿轮与所述驱动齿轮啮合，其特征在于，所述舵机的外壳上还套设有轴承，所述轴承与所述壳体的内侧配合定位，所述轴承位于所述舵机的外壳上远离所述从动齿轮的一端。该机器人舵机组件相对于现有技术还包括套设于舵机的外壳上的轴承，轴承对舵机起到支撑和限位的作用，保证舵机在工作的过程中远离从动齿轮的一端不发生摆动，轴承与从动齿轮配合，在舵机外壳的两端限位，减小舵机的运动偏差，提高舵机运动的同轴度、精准度和灵活性。
附图说明
图1是本发明实施例1提供的机器人舵机组件的主视图；
图2是图1的仰视图；
图3是图2中A-A向局部剖视图；
图4是本发明实施例1提供的舵机的结构示意图；
图5是本发明实施例1提供的机器人舵机组件的结构示意图；
其中：
1、壳体；2、舵机；3、驱动电机；4、驱动齿轮；5、从动齿轮；6、轴承；61、支撑轴。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
本实施例提供一种机器人舵机组件，如图1-图5所示，包括壳体1以及容置于壳体1内的舵机2和驱动电机3，驱动电机3的输出轴上固定有驱动齿轮4，舵机2的外壳上固定有从动齿轮5，从动齿轮5与驱动齿轮4啮合，舵机2的外壳上还套设有轴承6，轴承6与壳体1的内侧配合定位，轴承6位于舵机2的外壳上远离从动齿轮5的一端。
在现有技术中，舵机2的外壳上仅固定有与驱动齿轮4啮合从动齿轮5，通过驱动电机3和驱动齿轮4带动舵机2的外壳上的从动齿轮5，从而使舵机2转动。由于舵机2在转动的过程中，只有从动齿轮5作为支撑，运动过程中产生的振动使舵机2远离从动齿轮5的一端因缺少支撑而发生摆动，从而影响舵机2运动的同轴度、精准度和灵活度，如果摆动严重，甚至可能导致舵机2无法正常工作。
针对上述问题，本实施例提供的机器人舵机组件还包括套设于舵机2的外壳上的轴承6，轴承6可以为滑动轴承，不仅运动平稳、可靠，而且精度高；也可以为滚动轴承。轴承6与舵机2的外壳可以同过螺钉固定。轴承6与壳体1的内侧配合定位，可以对相对远离从动齿轮5的一端起到支撑和限位的作用，防止舵机2在转动的过程中出现摆动的现象，轴承6与从动齿轮5配合，在舵机2的外壳的两端限位，提高舵机2运动的同轴度、精准度和灵活度，从而使舵机2能够更好的工作。
为更好防止舵机2上远离从动齿轮5的一端在舵机2运动时摆动，可以将轴承6设置于舵机2的外壳上远离从动齿轮5的端部，有利于对舵机2起到支撑和限位的作用，从而提高舵机2工作的同轴度、精准度和灵活度。
在此基础上，本实施例提供的机器人舵机组件还包括角度测量装置，如电位器、编码器等，用于将测量得到的舵机2旋转的角度转化为电信号，并将电信号传送至控制装置，从而判断舵机2的旋转角度是否正确，有利于增加机器人舵机组件运动的精准度。角度测量装置可以相对固定于舵机2的外壳上，也可以固定于轴承6上的支撑轴61。
支撑轴61朝向远离从动齿轮5的方向，并且与轴承6一体成型。支撑轴61一方面可以与壳体1配合，实现舵机2的轴向定位；另一方面方便固定角度测量装置，从而提高机器人舵机组件运动的精准度，角度测量装置直接固定在轴承6上，即可实现与舵机2的外壳的相对固定，结构简单。
本实施例中从动齿轮5与轴承6的外径相等，有利于防止壳体1内的舵机2在运动过程中出现摆动的现象；同时，从动齿轮5和轴承6的外径大于舵机2的外壳的外径，可以避免舵机2的外壳与壳体1之间的摩擦，使机器人舵机组件运行更加顺畅稳定可靠。
此外，为提高从动齿轮5和轴承6的使用寿命，二者均由具有高硬度、高钢性、高耐磨性的POM塑胶材料制成。
实施例2
本实施例提供一种机器人，包括实施例1中提供的机器人舵机组件。该机器人舵机组件包括套设于舵机2的外壳上的轴承6，轴承6与壳体1的内侧配合定位，可以对舵机2相对远离从动齿轮5的一端起到支撑和限位的作用，防止舵机2在转动的过程中出现摆动的现象，轴承6与从动齿轮5配合，在舵机2的外壳的两端限位，提高舵机2运动的同轴度、精准度和灵活度，从而使本实施例提供的机器人的运动精度高，稳定可靠。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种机器人舵机组件，包括壳体(1)以及容置于所述壳体(1)内的舵机(2)和驱动电机(3)，所述驱动电机(3)的输出轴上固定有驱动齿轮(4)，所述舵机(2)的外壳上固定有从动齿轮(5)，所述从动齿轮(5)与所述驱动齿轮(4)啮合，其特征在于，所述舵机(2)的外壳上还套设有轴承(6)，所述轴承(6)与所述壳体(1)的内侧配合定位，所述轴承(6)位于所述舵机(2)的外壳上远离所述从动齿轮(5)的一端。
2.如权利要求1所述的一种机器人舵机组件，其特征在于，所述轴承(6)位于所述舵机(2)的外壳的端部。
3.如权利要求1-2任一项所述的一种机器人舵机组件，其特征在于，还包括与所述舵机(2)的外壳相对固定的角度测量装置。
4.如权利要求3所述的一种机器人舵机组件，其特征在于，所述轴承(6)一体成型有朝向远离所述从动齿轮(5)的支撑轴(61)，所述支撑轴(61)上设置有所述角度测量装置。
5.如权利要求1-2任一项所述的一种机器人舵机组件，其特征在于，所述从动齿轮(5)与所述轴承(6)的外径相等，且均大于所述舵机(2)的外壳的外径。
6.如权利要求5所述的一种机器人舵机组件，其特征在于，所述轴承(6)及所述从动齿轮(5)均由POM塑胶材料制成。
7.如权利要求6所述的一种机器人舵机组件，其特征在于，所述轴承(6)为滑动轴承。
8.如权利要求7所述的一种机器人舵机组件，其特征在于，所述轴承(6)与所述舵机(2)的外壳通过螺钉固定。
9.一种机器人，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的机器人舵机组件。
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