CN113286959A - 紧凑型致动器布置 - Google Patents

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Abstract

一种致动器，包括：电动机，所述电动机包括壳体和驱动轴，所述电动机被布置成使驱动轴绕驱动轴轴线相对于壳体旋转；第一扭矩传递装置，上述第一扭矩传递装置包括驱动轴上的第一驱动构件和第二轴上的第一从动构件，第一驱动构件被布置成将扭矩传递到第一从动构件，使得第一扭矩传递装置被布置成将扭矩从驱动轴传递到第二轴，第二轴能绕与驱动轴轴线间隔开的第二轴轴线旋转；以及输出扭矩传递装置，上述输出扭矩传递装置包括第二轴上的输出驱动构件、以及输出从动构件，所述输出驱动构件被布置成将扭矩传递到输出从动构件，使得输出从动构件绕输出轴线旋转；其中，所述输出扭矩传递装置的扭矩比小于或等于第一扭矩传递装置的扭矩比。

Description

紧凑型致动器布置
技术领域
本发明涉及一种致动器和包含这种致动器的机器人臂。
背景技术
许多机器、尤其是机器人依靠紧凑轻质的致动器来移动手臂和其他构件。运动通常需要高水平的精度和高扭矩，如果不显著地增大致动器的尺寸或重量，就很难实现这一点。
已知的致动器通常包括电动机和齿轮箱布置，该齿轮箱布置用于增加从电动电动机传递的扭矩量以使其可用，并降低相对于电动机的驱动轴的输出转速。通常，齿轮箱与电动机分开地设计和制造，这可能具有致动器的整体布置的轴向长度过大这样的不利缺点。
已知的致动器也可能受到低效率或高水平的惯性的影响，这可能会降低运动的精度。
本公开试图解决上述问题中的至少一些。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种致动器，包括：电动机，上述电动机包括壳体和驱动轴，上述电动机被布置成使驱动轴绕驱动轴轴线相对于壳体旋转；第一扭矩传递装置，上述第一扭矩传递装置包括驱动轴上的第一驱动构件和第二轴上的第一从动构件，第一驱动构件被布置成将扭矩传递到第一从动构件，使得第一扭矩传递装置被布置成将扭矩从驱动轴传递到第二轴，第二轴能绕与驱动轴轴线间隔开的第二轴轴线旋转；以及输出扭矩传递装置，上述输出扭矩传递装置包括第二轴上的输出驱动构件、以及输出从动构件，上述输出驱动构件被布置成将扭矩传递到输出从动构件，使得输出从动构件绕输出轴线旋转；其中，上述输出扭矩传递装置的扭矩比小于或等于第一扭矩传递装置的扭矩比。
通过这样的布置，在给定的诸如最小轴直径的设计约束下，提供了一种紧凑型致动器布置。
根据致动器的哪些部件被认为是固定的，致动器可以被认为是通过电动机壳体被布置成绕驱动轴轴线旋转、或者通过第二轴被布置成绕驱动轴轴线旋转而运行。这两个概念是基本上类似的，但是可以具有相对于外部组件固定的替代部分以及用作输出构件的替代部分。因此，第二轴轴线以及相应的第二轴是否绕电动机运行或电机壳体是否可以旋转可能是参照系的问题。在任一情况下，都可以产生电动机壳体相对于第二轴轴线的位置的旋转。
本文所述的扭矩传递装置可以是但不限于皮带轮和齿轮，并且扭矩传递装置可以包括不同轴上的两个齿轮，齿轮具有彼此互锁的齿或与中间齿轮互锁的齿、或者不同轴上的两个皮带轮通过至少一根线缆或带连接。通过使用具有不同齿数的齿轮或具有不同半径的皮带轮，扭矩的传递可以保持旋转速度和扭矩水平的恒定、或者涉及一定程度的机械优势。在某些实施方式中，无齿滚柱可以以与有齿齿轮类似的方式使用，其中使用不同半径或不同直径的滚柱来产生所需的输入扭矩及速度与输出扭矩及速度的比率。
扭矩传递装置或扭矩传递装置的组合的扭矩比可以替代地称为速度比、减速比或机械优势。扭矩转换装置的扭矩比是由该装置输出的扭矩大于由该装置输入的扭矩的比率。
电动机的输出与输出构件处的输出之间的扭矩比可以至少为12:1。换言之，输出构件可以被布置成以电动机的驱动轴的十二分之一或以下的速度旋转。
可以理解的是，具有更大体积的电动机可以预期具有更高的功率。但是，这必须通过致动器内部和电动机外部的扭矩转换装置的可用空间来平衡。本发明者已经意识到以下设计约束，以提供具有足够输出扭矩和精度的紧凑型致动器。
第一扭矩传递装置和第二扭矩传递装置以及电动机可以布置在圆筒形空间内，该圆筒形空间的直径小于电动机壳体的直径的三倍。电动机壳体具有至少40mm的直径。圆筒形空间具有100mm以下的直径。圆筒形空间的轴向长度可以小于电动机壳体的轴向长度的三倍。
致动器可以包括：壳体，上述壳体对圆筒形空间进行限定；以及电动机，第一扭矩传递装置和输出扭矩传递装置可位于壳体内。通过这样的布置，该布置的脆弱部分可由壳体保护。壳体可以是基本上圆柱形的。
第一从动构件可以在沿驱动轴轴线和/或第二轴轴线观察的方向上与输出从动构件重叠。输出从动构件和第一从动构件的半径之和可以超过驱动轴轴线与第二轴轴线之间的距离。这可以提供具有高扭矩转换比率且更紧凑的致动器。
第二轴可以在第一方向上从第一从动构件延伸到输出驱动构件，并且驱动轴可以在与第一方向相反的第二方向上从电动机壳体延伸到第一驱动构件。这可被视为扭矩转换装置自身的“折迭”，从而可减少致动器的轴向长度。
第一扭矩转换装置和输出扭矩转换装置中的至少一个可以是基于皮带轮的***。可选地，两者都可以是基于皮带轮的。在当前情况下，发明人已经意识到皮带轮和线缆以及皮带轮和带的扭矩转换***比齿轮传动***更具有优势。具体地，与齿轮传动***不同，基于皮带轮的***的两个皮带轮不需要接触。这使得这种***中的两个皮带轮中较小的皮带轮在某些对旋转轴位置有特殊限制的情况下，可以比齿轮传动***小。因此，可以提供具有改进的扭矩转换的更紧凑的布置。
电动机壳体可至少部分地布置在输出从动构件内。这可以允许更紧凑的布置。
输出驱动构件可以布置在圆筒形扇区空间内，该圆筒形扇区空间由对向驱动轴轴线并且在驱动轴轴线处的内角小于100°、可选地小于60°的圆筒形扇形来限定。这可以允许第二轴和固定于第二轴的构件位于致动器被布置成移动的构件内。因此，致动器可以紧凑地集成在机器人臂中。
圆筒形扇区可以视为沿驱动轴轴线挤压的扇区。扇区的半径可以不考虑，因为驱动轴轴线处的内角决定了第二轴和输出驱动构件如何在靠近关节处的机器人臂构件内配合。
根据本发明的第二方面，提供了一种致动器，包括：电动机，上述电动机包括壳体和驱动轴，上述电动机被布置成使驱动轴绕驱动轴轴线相对于壳体旋转；第一扭矩传递装置，上述第一扭矩传递装置包括驱动轴上的第一驱动构件和第二轴上的第一从动构件，第一驱动构件被布置成将扭矩传递到第一从动构件，使得第一扭矩传递装置被布置成将扭矩从驱动轴传递到第二轴，第二轴能绕与驱动轴轴线间隔开的第二轴轴线旋转；输出扭矩传递装置，上述输出扭矩传递装置包括第二轴上的输出驱动构件、以及输出从动构件，上述输出驱动构件被布置成将扭矩传递到输出从动构件，使得输出从动构件绕输出轴线旋转；第一连接凸缘，上述第一连接凸缘在电动机壳体的与供驱动轴延伸的电动机壳体的端部相对的轴向端部处固定于电动机壳体；以及第二连接凸缘，上述第二连接凸缘被布置成使得驱动轴位于第二连接凸缘与电动机壳体之间，上述第二连接凸缘经由横向构件固定于电动机壳体。
横向构件可以成形为挤压弧。也可将其视为弯曲薄板。这可以为致动器提供良好的刚度，同时避免横向构件与其他部件之间的接触。
横向构件的弧形范围可以小于180°。这可以允许第二轴的轨道运动，而不会使横向构件阻碍第一扭矩传递装置。
根据本发明的第三方面，提供了一种机器人关节，包括：第一构件；第二构件，上述第二构件可枢转地联接到第一构件；以及根据第一方面或第二方面的致动器；其中，致动器被布置成使第二构件相对于第一构件旋转。
根据本发明的第四方面，提供了一种机器人关节，包括：第一构件；第二构件，上述第二构件可枢转地联接到第一构件；以及致动器，上述致动器包括：电动机，上述电动机包括壳体和驱动轴，上述电动机被布置成使驱动轴绕驱动轴轴线相对于壳体旋转；第一扭矩传递装置，上述第一扭矩传递装置包括驱动轴上的第一驱动构件和第二轴上的第一从动构件，第一驱动构件被布置成将扭矩传递到第一从动构件，使得第一扭矩传递装置被布置成将扭矩从驱动轴传递到第二轴，第二轴能绕与驱动轴轴线间隔开的第二轴轴线旋转；以及输出扭矩传递装置，上述输出扭矩传递装置包括第二轴上的输出驱动构件、以及输出从动构件，上述输出驱动构件被布置成将扭矩传递到输出从动构件，使得输出从动构件绕输出轴线旋转；其中，上述致动器被布置成使第一构件相对于第二构件旋转，并且其中第二轴由第一构件支承。
通过使用第一构件来支承第二轴，可以增大第二轴与驱动轴之间的距离，从而允许提供更大的电动机和更大的扭矩比。
机器人关节还可包括第三构件，上述第三构件被布置成相对于上述第二构件与第一构件一起旋转，上述第一构件和第三构件被布置成支承第二轴。
上述机器人关节还可以包括第二横向构件，上述第二横向构件被布置成将上述第一构件和第三构件彼此联接以向第二轴提供进一步的支承。第二横向构件可以被布置成防止第一构件和第二构件在平行于驱动轴线的方向上分离。
第四方面的机器人关节内的致动器可以是根据第一方面或第二方面的致动器。
在第三方面或第四方面中，第一构件可以被布置成相对于第二构件绕驱动轴轴线枢转。
附图说明
现在将参照附图仅通过示例的方式来描述本发明的实施方式，在附图中：
图1示出了根据本公开的致动器的示意图；
图2示出了根据本公开的致动器中使用的两个扭矩传递装置的立体图；
图3示出了根据本公开的致动器的横截面；
图4示出了根据本公开的致动器的横截面；
图5示出了根据本公开的致动器的立体图；
图6示出了根据本公开的致动器中使用的电缆；
图7示出了根据本公开的替代致动器中使用的扭矩传递装置的示意图；
图8示出了根据本公开的机器人臂；
图9示出了替代的致动器组件的选定零件的一般视图；
图10示出了包含替代的致动器组件的机器人关节的一般视图；
图11示出了包括替代的致动器组件的机器人臂；
图12示出了连接到线缆布置的皮带轮；
图13示出了一根线缆和连接件被拆除的皮带轮和线缆布置；
图14示出了连接件的剖视图；以及图15示出了连接件的俯视图。
具体实施方式
图1示出了根据本公开的致动器10的示意图。致动器具有电动机100，该电动机100具有定子104和转子106，上述定子104和转子106被布置成在它们之间产生扭矩。定子104固定于电动机壳体102，该电动机壳体102包围电动机100。转子106固定于驱动轴108，该驱动轴108从壳体102伸出，并且由于电动机100内产生的扭矩，转子106和驱动轴108被布置成相对于定子104和电动机壳体102绕驱动轴轴线A1旋转。
驱动轴108联接到第一扭矩传递装置200、具体地联接到扭矩传递装置200的第一皮带轮202，该第一皮带轮202也可以被称为第一驱动构件。第一皮带轮202经由至少一根线缆206联接到第二皮带轮204，该第二皮带轮204可以被称为第一从动构件，并且线缆206可以固定于第一皮带轮202和/或第二皮带轮204、和/或径向地穿过皮带轮202、204中的至少一个。第二皮带轮204固定于第二轴208，该第二轴208可绕第二轴轴线A2旋转，并由第二轴安装件210支承。第二轴安装件210可旋转地安装到电动机壳体102和/或驱动轴108，从而相对于电动机壳体102绕驱动轴轴线A1旋转，并由此支承第二轴208，使得第二轴208可以环绕电动机100，第二轴轴线A2与第二轴208一起环绕电动机100。
致动器10还包括第二输出扭矩传递装置300，第二扭矩传递装置300具有第三皮带轮302(可被称为输出驱动构件)和第四皮带轮304(可被称为输出从动构件)，上述第三皮带轮302固定于第二轴，上述第四皮带轮304固定于电动机壳体102，并且可以作为电动机壳体102的组成部分。第四皮带轮304可以由此围绕电动机壳体102和定子104。第三皮带轮302和第四皮带轮304经由线缆306联接，该线缆306也可以是两根或四根线缆。
通过这种布置，电动机100产生的扭矩被布置成在电动机壳体102保持静止时使第二轴安装件210旋转，使得第二轴轴线A2和第二轴208环绕电动机100。替代地，在第二轴安装件210保持静止的情况下，电动机壳体102和第四皮带轮304可以旋转。
为了将致动器10的一部分固定于静止状态和/或从致动器10获得输出扭矩，提供了固定板218，该固定板218固定于第二轴安装件210，并且提供了电动机输出构件110，该电动机输出构件110固定于电动机壳体102。固定板218和电动机输出构件110两者都可以固定于外部部件，并且电动机壳体102或第二轴安装件210的相对旋转可以是简单的参照系问题，并且由哪些外部部件被认为是固定的和哪些被认为是可动的来确定。可以理解的是，致动器10作为一个整体可以固定于可动构件或车辆、或构成其一部分，因此可能不是绝对意义上的固定。
此外，图1还示出了可选部件。这些部件包括轴承。所示的轴承是示例性的，并且可以省略或移动某些轴承。在电动机壳体102周围和电动机壳体102与第二轴安装件210之间可以有在电动机壳体轴承112。在驱动轴与第二轴安装件210之间也可以有第一驱动轴轴承114和第二驱动轴轴承118。第二轴208可以通过第一轴承212、第二轴承214和第三轴承216支承在第二轴安装件210上。轴承可以被布置成使得第二轴承214和第三轴承216布置在第三皮带轮302的任一侧，从而使得第二轴208支承在第三皮带轮302的两侧。
致动器10还可以包括多个编码器，多个上述编码器被布置成确定部件的相对旋转位置。第一编码器402可以对驱动轴108相对于第二轴安装件210的相对角位置进行测量，第二编码器404可以对第二皮带轮204的相对位置进行测量，从而对第二轴208相对于第二轴安装件210的相对位置进行测量(或者可以直接地对第二轴208相对于第二轴安装件210的位置进行测量)，并且第三编码器406可以对电动机壳体102相对于第二轴安装件210的位置进行测量。
通过对驱动轴、电动机壳体和第二轴108、208、102的相对旋转位置进行测量，可以确定扭矩传递装置中的应变。特别地，可以确定扭矩传递装置200、300的皮带轮之间的线缆206、306中的应变(可以假设扭矩传递装置的固体的固定部件、即皮带轮和轴中的应变可以忽略不计)，从而可以确定致动器10中的扭矩。随着时间的推移，对编码器读数的观察也可能表明线缆中存在蠕变，并可能表明磨损。
在一些布置中，可以仅使用两个编码器、例如第一编码器402和第二编码器404，因为仅第一线缆206中的应变可以足以确定由致动器10传递的扭矩。
所使用的线缆可以由凯夫拉尔(Kevlar)形成，因为凯夫拉尔对于给定的应变可能具有特别容易确定的拉伸应力，并且可能具有足够的强度以从致动器提供所需的扭矩。第一扭矩传递装置200中的线缆206a、206b可以比第二扭矩传递装置300的线缆306a、306b承载更少的张力。因此，第一扭矩传递装置200的线缆206a、206b可以比第二扭矩传递装置300的线缆306a、306b更薄、或具有更小的直径或横截面。
图2示出了致动器10的第一扭矩传递装置200和第二扭矩传递装置300，为了清楚起见，移除了其他部件。可以理解的是，电动机100可以位于第四皮带轮304内，并且驱动轴108从电动机100延伸。还可以看到的是，第一皮带轮208可以与驱动轴108内在地形成，并且可以包括在驱动轴108的外表面上形成的螺旋槽。两根线缆206a、206b缠绕在第一皮带轮202上且位于螺旋槽内，并且可以缠绕成如下这样：当第一皮带轮202绕驱动轴轴线A1旋转时，第一线缆206a进一步缠绕在第一皮带轮202上，并且第二线缆206b从第一皮带轮202上绕出。两根线缆206a、206b可以缠绕成如下这样：在第一皮带轮202的相对两端处结束、或者径向地穿过第一皮带轮202延伸并在第一皮带轮202内相接。线缆206a、206b也缠绕在第二皮带轮204周围,并且可位于第二皮带轮204的螺旋槽中。两根线缆206a，206b可以是在第一皮带轮202或第二皮带轮204处或其内部接合的单根线缆的单独部分。
两根线缆206a、206b可以在它们在第一皮带轮202与第二皮带轮204之间延伸的区域内平行。这可以减少两根线缆206a、206b在致动器10的操作期间彼此接触或干扰的可能性。通过这种布置，第一皮带轮202和第二皮带轮204将被布置成沿相同方向旋转。
第二皮带轮204连接到第二轴208，该第二轴208也连接到第三皮带轮302，第三皮带轮302构成第二扭矩传递装置300的一部分。第二皮带轮204和第三皮带轮302的直径可以基本上不同，并且它们的直径可以具有与每个单独的扭矩传递装置200、300的机械优势一致的比率。具体地，第二皮带轮204的半径可以是第一皮带轮202的五倍左右，并且第四皮带轮304的半径可以是第三皮带轮302的五倍左右。因此，为了实现紧凑的布置，第二皮带轮204的半径约为第三皮带轮302的五倍。可以使用除了五以外的数字，原则是第一皮带轮202至第二皮带轮204和第三皮带轮302至第四皮带轮304之间的半径的比率保持基本上相同。
第三皮带轮302可以经由四根线缆联接到第四皮带轮304，其中仅示出了两根306a、306b。两根平行的线缆可以以交错的螺旋缠绕在第三皮带轮302上，因为一根线缆的直径要大得多，从而需要向线缆施加更大的弯曲应力。
第三皮带轮302与第四皮带轮304之间的四根线缆可以在它们在第三皮带轮302与第四皮带轮304之间延伸的区域内平行。这可以减少线缆在致动器10的操作期间彼此接触或干扰的可能性。通过这种布置，第三皮带轮302和第四皮带轮304将被布置成沿相同方向旋转。
图3示出了致动器10的详细横截面，示出了第二轴安装件210的形状。第二轴安装件210可以是基本上环形或半环形的，并且可以包括横向构件，该横向构件布置成大致平行于驱动轴轴线A1和第二轴轴线A2，并且大致在直径上与第二轴轴线A2相对，使得驱动轴轴线A1位于横向构件与第二轴轴线A2之间。
图3中也可以看到延伸穿过致动器10的电缆500。电缆500的第一端502位于致动器10的靠近电动机100的轴向端部处，并且电缆500的第二端506与固定板218相邻。电缆500的中间端504可以是致动器10内的电缆500的端部，该中间端504可以将电力输送到电动机100和/或将编码器的信息输送到致动器10之外。电缆500还可具有环部分508，该环部分508可以围绕电动机壳体102延伸，并且该环(在图6中完整地示出)可以随着致动器的旋转而移动，并且使第一端502相对于第二端506移动。图3中也可以看到线缆500的薄横截面，其中横截面在沿驱动轴轴线A1的方向上被拉长。这有助于形成环部分508。因此，线缆500的横截面在沿致动器轴线A1的方向上被拉长，并且在垂直于致动器轴线A1的方向(即径向方向)上具有更薄的横截面。
图4示出了包括外壳体600的致动器10。可以看到的是，外壳体600经由电动机壳体输出构件110联接到电动机壳体102。外壳体600在电动机100的相对端处还具有中心孔，经由该中心孔可以接近联接到第二轴安装件的固定板218。还可以看到的是，电缆500在两个轴向方向上从外壳体600伸出。
外壳体600是基本上圆柱形的，具有弯曲的侧表面和两个轴向端面，从而基本上包围致动器10的所有其他部件，包括驱动轴108、电动机100、第一扭矩传递装置200和第二扭矩传递装置300以及其所有部件。
从图5可以看到的是，外壳体600由第一部分600a和第二部分600b形成，第一部分600a和第二部分600b都是基本上圆柱形的，并且都是轴向可分离的。通过由两个这种部件形成外壳体600，壳体可以更容易地围绕致动器10构建。
外壳体600可以具有100mm的长度和100mm的直径。优选地，外壳体600的最长尺寸小于150mm。外壳体600包围电动机和扭矩传递装置。通过提供紧凑的圆柱形的外壳体600，致动器可以在整体上提供适合在仿人机器人内使用的封装。
在靠近电动机100的外壳体600内可能有足够的空间来设置制动器(未示出)。制动器可以被布置成向驱动轴108提供制动力，从而围绕驱动轴108定位在电动机100的与第一皮带轮202相对的相对侧上。因此，驱动轴108可以延伸穿过电动机100，并且可以在两个相反方向上从电动机100突出。
以下是致动器布置的三个具体示例的公开尺寸，每个致动器都有一个直径为100mm的壳体。每个扭矩传递装置中较小的皮带轮的直径为10mm。
在第一示例中，电动机的直径为40mm，并且两个扭矩传递装置的扭矩比均为4:1。
在第二示例中，电动机的直径为50mm，并且第一扭矩传递装置的扭矩比为3:1，输出扭矩传递装置的扭矩比为5:1。
在第三示例中，电动机的直径为60mm，并且第一扭矩传递装置的扭矩比为2:1，输出扭矩传递装置的扭矩比为6:1。
图6示出了布置成延伸穿过致动器10的电缆500的整个范围，包括180度的环部分508，该环部分508可以随着致动器10的旋转而移动，以避免拉伸和潜在的线缆损坏。
图7示出了替代的皮带轮布置700。该布置由电动机702提供动力，仅该电动机702的端视图可见，并且该电动机702被布置成使驱动轴和皮带轮704旋转。驱动轴和第一皮带轮704经由第一线缆或带706联接到第二皮带轮708，该第二皮带轮708位于具有第三皮带轮710的轴上，第三皮带轮710经由第二线缆或带712联接到第四皮带轮714。第四皮带轮714经由轴联接到第五皮带轮716，该第五皮带轮716经由线缆或带718联接到第六皮带轮720，第六皮带轮720经由轴联接到第七皮带轮722，该第七皮带轮722通过另外的线缆或带724联接到包括最终皮带轮726的电动机壳体。
图7所示的布置可以与如上所述的基本上类似的致动器结合，但是需要结合有另外的皮带轮和轴，以增加可获得的机械优势。
应当理解的是，尽管图中示出了具有一个第二轴和三个第二轴的布置，但是也可以使用具有远离电动机配置的两个轴或远离电动机配置的四个轴的布置。
图8示出了机器人臂800。机器人臂800具有垂直轴线致动器802和肩关节804，上述垂直轴线致动器802固定于水平基座B，上述肩关节804联接到垂直轴线致动器802，并布置成移动第一构件806(也可被称为上臂806)。上臂806联接到第二构件810，该第二构件810也可被称为下臂810或前臂810。上臂806在肘关节808处联接到前臂810，并且在前臂810的与肘关节808相对的端部处有端部执行器812。
如上所述的致动器可以放置在肘关节808或肩关节804处，并且第二轴安装件210和固定板218可以适当地固定于垂直致动器802、上臂806或下臂810中的任一个。
图9示出了替代的致动器850。致动器850包括具有壳体853的电动机852以及从壳体853延伸出的驱动轴854。电动机852被布置成使驱动轴854绕驱动轴轴线A3相对于壳体853旋转。驱动轴854还可以用作皮带轮或者固定于皮带轮，从而驱动线缆或带以使第二皮带轮856旋转。
第二皮带轮856被支承在第二轴853上，该第二轴853被布置成围绕与驱动轴轴线A3间隔开的第二轴轴线A4旋转。第二轴853还具有第三皮带轮857，该第三皮带轮857被布置成驱动固定到或以其他方式联接到第四皮带轮860的带或线缆。电动机壳体853位于第四皮带轮860内、或固定于第四皮带轮860、或者与第四皮带轮860集成。
应当理解的是，替代的致动器850的如上所述的方面基本上类似于先前描述的致动器10的相应方面。因此，替代的致动器850也可以共享致动器10的没有明确地与替代致动器850结合进行描述的其他特征。
图10示出了如何将替代的致动器850结合到机器人关节880中。机器人关节880被布置成使两个构件相对于彼此绕驱动轴轴线A3枢转。
如图10所示，第二轴853被布置成由外部构件884a、884b支承。因此，第二轴853具有圆形端部872a、872b，该圆形端部872a、872b可进一步包括布置成被接纳在外部构件884a、884b的相应孔中的轴承。
外部构件884a、884b联接到面凸缘868a、868b，该面凸缘868a、868b也可被称为连接凸缘，并且每个面凸缘都具有轴承表面867a、867b，该轴承表面867a、867b以驱动轴轴线A3为中心，并且外部构件884a、884b由此被布置成绕驱动轴轴线A3旋转。
面凸缘868a、868b具有螺栓孔，以允许它们联接到另外的外部零件。面凸缘868a、868b还用于为相应的支承面867a、867b提供弹性支承。
第一面凸缘868a经由横向构件870联接到电动机壳体853。横向构件870具有环形扇区或挤压弧的形状，并且部分地绕驱动轴854延伸。由于具有该形状，横向构件870可以为致动器850提供良好的强度。致动器的在与电动机壳体853相对的端部处联接到横向构件870的部分也可以支承驱动轴854，从而提高驱动轴854的刚度。
第二轴承表面867b在与驱动轴854相对的端部处联接到电动机壳体853。第二轴承表面867b可以直接地固定于电动机壳体853。
外部构件884a、884b经由第二横向构件886连接，这可提高接头布置880的结构刚度。横向构件886还可以防止外部构件884a、884b分离。外部构件可以是机器人臂构件的一部分、或固定于机器人臂构件、或者与机器人臂构件集成，诸如图8所示的机器人臂800。
机器人臂的相邻构件可以固定于两个另外的外部构件882a、882b或与之集成。另外的外部构件882a中的第一个被固定于横向构件870或横向构件870与第一面凸缘868a之间。另外的外部构件882b中的第二个固定于电动机壳体853。
如图10所示，第二轴853可以支承在机器人臂的构件内，上述致动器850位于该构件内。通过增大驱动轴轴线A3与第二轴轴线A4之间的分离距离，可以使用更大的皮带轮和/或更大的电动机，从而可以在不增大接头尺寸的情况下实现由致动器850提供的扭矩的提高。
在替代的致动器的第一示例中，电动机的直径为60mm，并且第一扭矩传递装置的扭矩比为4:1，输出扭矩传递装置的扭矩比为6:1。每个扭矩传递装置中较小的皮带轮的直径为10mm。
在替代的致动器的第二示例中，电动机的直径为90mm，并且第一扭矩传递装置的扭矩比为4:1，输出扭矩传递装置的扭矩比为9:1。每个扭矩传递装置中较小的皮带轮的直径为10mm。
由于驱动轴轴线与第二轴轴线之间的间距允许第二轴轴线由外部构件支承，因此，可以实现改进的扭矩转换和电动机尺寸。
图11示出了包括替代的致动器850和机械关节880的机器人臂890。机器人臂具有第一构件892(下臂)和第二构件894(上臂)。从图11可以看到的是，致动器850所在的包络体舒适地位于肘关节内，并且外部构件882、884可以沿着第一构件892和第二构件894放置。
图12示出了第四皮带轮304的反向视图，示出了如何经由连接件900将线缆部分连接到第二皮带轮304。
从图12可以看到，连接件900是基本上弯曲的，具有与第四皮带轮304的外表面类似的曲率，并且具有从连接件延伸的线缆部分912、914，线缆部分912、914位于连接件900的主体与第二皮带轮304之间，并且线缆部分912、914在固定点902、906处与连接件900连接，该固定点902、906位于连接件500的与线缆部分912、914从连接件500延伸的一端相对的位置。
应当理解的是，线缆部分912可以是与图2所示的第一线缆部分306A和第二线缆部分306B相同的线缆部分。
图13示出了移除了一个连接件900的第四皮带轮304，露出用于接收连接件900的接纳部分1000。接纳部分1000具有两个螺旋凹槽1004、1006和接纳齿1002，上述螺旋凹槽1004、1006用于接纳第一线缆部分912和第二线缆部分914，上述接纳齿602用于与连接件900的相应齿啮合。
图14示出了移除了一部分的连接件900的剖视图。因此，可以看到，线缆部分912从第一固定点902沿着连接件的长度延伸。连接件900还包括主体920，上述主体922是线缆部分912的径向外侧的基本上平坦的弯曲部分，并且在靠近线缆部分912的径向内侧具有带齿部分522。
带齿部分922包括齿924，每个齿具有接合表面926，上述接合表面526面向远离第一固定点902的第一方向并且基本上垂直于主体部920，并且面向第二固定点904。每个齿还具有倾斜表面928，上述倾斜表面926的结构对接合表面930进行支承，并且与主体部分920以及将接合表面926和倾斜表面928接合的曲面930对成20度到60度的角度。每个齿924可以是实心的并由接合表面926、倾斜表面928和弯曲表面930限定，并且可以远离主体部分920延伸。
图15给出了连接件900的俯视图，示出了两个平行线缆部分912、914以及位于线缆之间的带齿部分922。第二线缆部分914也在两个固定点906、908处固定到连接件900，并且带齿部分922位于固定点902、904、906、908之间。通过提供这种对称布置，连接件上的应力可以更加均衡，并且齿上的弯曲力可以减小。
连接件900可以通过模制工艺(可选地注射模制工艺)形成，并且可以围绕线缆部分912、914模制。线缆部分912、914可以放置在模具中，并且在塑料被引入模具时维持张力，塑料可以通过线缆的纤维扩散。通过以这种方式模制连接件，可以沿着线缆形成更一致的张力。因此，连接件900可以形成一定程度的残余应力，其表现为线缆部分912、914中的每一个的拉伸应力和主体部分920中的压缩应力。
多余的线缆部分可以在两个方向(即从固定点902、906开始的两个方向)上从模具伸出，并且这些线缆部分可以用于将连接件900固定到第二皮带轮304，并随后移除。多余线缆的部分(未示出)可以远离固定点902、906延伸，并且可以保持张紧，以便将连接件900弹性地联接到皮带轮304。
以下条款规定了进一步的公开：
A.一种用于将线缆连接到皮带轮的连接件，包括：
带齿部分，上述带齿部分具有主体和从主体延伸的多个齿，每个上述齿具有面向第一方向的接合表面；以及
线缆部分，上述线缆部分沿上述带齿部分延伸并在第一固定点处固定到上述带齿部分，上述线缆部分远离上述第一固定点并沿上述带齿部分在第一方向上延伸。
B.根据条款A所述的连接件，其中，上述线缆部分在第二固定点处固定到上述带齿部分，多个上述齿位于上述第一固定点与上述第二固定点之间。
C.根据条款A或B所述的连接件，其中，线缆部分是第一线缆部分，并且
其中，上述连接件还包括在第三固定点处固定到上述带齿部分的第二线缆部分，上述线缆部分远离上述第三固定点并在大致平行于上述第一线缆部分的第一方向上沿上述带齿部分延伸。
D.根据条款C所述的连接件，其中，上述第二线缆部分固定在第四固定点处的带齿部分，多个上述齿位于上述第三固定点与上述第四固定点之间。
E.根据条款C或D所述的连接件，其中，多个上述齿位于上述第一线缆部分与上述第二线缆部分之间。
F.根据前述条款中的任一项所述的连接件，其中，第一线缆部分和/或第二线缆部分分别在第一固定点和/或第三固定点处终止。
G.根据前述条款中的任一项所述的连接件，其中，带齿部分是弯曲的。
H.根据前述条款中的任一项所述的连接件，其中，带齿部分的柔性小于线缆部分。
I.根据前述条款中的任一项所述的连接件，其中，每个接合表面基本上垂直于主体。
J.根据前述条款中的任一项所述的连接件，其中，上述齿的接合表面垂直于圆弧并沿圆弧布置。
K.根据前述条款中的任一项所述的连接件，其中，上述齿是基本上三角形的，每个齿具有在接合表面与主体之间延伸的倾斜面。
L.根据前述条款中的任一项所述的连接件，其中，倾斜面以10°与60°之间的角度与主体相交。
M.根据条款K或L所述的连接件，其中，每个上述齿具有弯曲表面，在上述弯曲表面处倾斜面与接合表面相交。
N.一种皮带轮，上述皮带轮具有圆柱形表面，上述圆柱形表面具有接纳部分，上述接纳部分具有布置成接纳前述条款中的任一项所述的连接件的带齿凹陷。
O.根据条款N所述的皮带轮，还包括布置成接纳线缆部分的螺旋凹槽。
P.一种皮带轮和线缆***，包括条款N或O条所述的皮带轮以及条款A至M中的任一项所述的连接件。
Q.一种制造连接件的方法，上述方法包括：
提供用于形成连接件部分的模具；
通过上述模具的至少一个壁***线缆部分；以及
当线缆部分在模具中保持张力时，在线缆部分周围模制连接件部分，使得连接件部分在线缆周围形成线缆中的拉伸残余应力。
R.根据条款Q所述的方法，其中，上述线缆部分延伸穿过上述连接件部分，使得上述线缆部分沿两个方向远离上述连接件部分延伸。
S.根据条款Q或R所述的方法，其中，用于形成连接件部分的材料通过线缆部分的纤维扩散。
T.根据条款Q、R或S所述的方法，其中，上述方法形成根据条款A至M中的任一项所述的连接件。
U.一种构造条款P条中所述的皮带轮和线缆***的方法，包括：
保持从第一固定点或第三固定点延伸出来的多余的线缆部分远离连接件部分；
在对多余的线缆部分施加张力的同时，将连接件移动至与接纳部分接合；以及
在连接件与接纳部分接合之后移除多余的线缆部分。
尽管上文已经参照一个或多个优选实施方式描述了本发明，但是可以理解，可以做出各种改变或修改而不会脱开在所附权利要求中限定的本发明范围。

Claims (21)

1.一种致动器，包括：
电动机，所述电动机包括壳体和驱动轴，所述电动机被布置成使所述驱动轴绕驱动轴轴线相对于所述壳体旋转；第一扭矩传递装置，所述第一扭矩传递装置包括位于所述驱动轴上的第一驱动构件和位于第二轴上的第一从动构件，所述第一驱动构件被布置成将扭矩传递到所述第一从动构件，使得所述第一扭矩传递装置被布置成将扭矩从所述驱动轴传递到所述第二轴，所述第二轴能绕与所述驱动轴轴线间隔开的第二轴轴线旋转；以及
输出扭矩传递装置，所述输出扭矩传递装置包括所述第二轴上的输出驱动构件、以及输出从动构件，所述输出驱动构件被布置成将扭矩传递到所述输出从动构件，使得所述输出从动构件绕输出轴线旋转；
其中，所述输出扭矩传递装置的扭矩比小于或等于所述第一扭矩传递装置的扭矩比。
2.如权利要求1所述的扭矩转换器，其特征在于，所述电动机的输出与所述输出构件的输出之间的扭矩比至少为12:1。
3.如权利要求1或2所述的扭矩转换器，其特征在于，所述电动机的壳体具有至少40mm的直径。
4.如前述权利要求中的任一项所述的扭矩转换器，其特征在于，所述第一扭矩传递装置和第二扭矩传递装置以及所述电动机布置在圆筒形空间内，所述圆筒形空间具有小于所述电动机的壳体的直径的三倍的直径，可选地，其中，所述圆筒形空间具有100mm或更小的直径。
5.如权利要求4所述的致动器，其特征在于，所述圆筒形空间具有小于所述电动机的壳体的轴向长度的三倍的轴向长度。
6.如权利要求4或5所述的致动器，其特征在于，所述致动器包括壳体，所述致动器的壳体限定所述圆筒形空间，并且其中，所述电动机、所述第一扭矩传递装置和所述第二扭矩传递装置位于所述致动器的壳体内。
7.如前述权利要求中的任一项所述的致动器，其特征在于，所述第一从动构件在沿所述驱动轴轴线和/或所述第二轴轴线观察的方向上与所述输出从动构件重叠。
8.如前述权利要求中的任一项所述的致动器，其特征在于，所述第二轴在第一方向上从所述第一从动构件延伸到所述输出驱动构件，并且其中，所述驱动轴在与所述第一方向相反的第二方向上从所述电动机的壳体延伸到所述第一驱动构件。
9.如前述权利要求中的任一项所述的致动器，其特征在于，所述电动机的壳体至少部分地布置在所述输出从动构件内。
10.如前述权利要求中的任一项所述的致动器，其特征在于，所述输出驱动构件布置在圆筒形扇区空间内，所述圆筒形扇区空间由对向所述驱动轴轴线所张并且在所述驱动轴轴线处具有小于100°、可选地小于60°的内角的圆筒形扇区限定。
11.如前述权利要求中的任一项所述的致动器，其特征在于，所述第一扭矩转换装置和所述输出扭矩转换装置中的至少一个是基于皮带轮的***。
12.如前述权利要求中的任一项所述的致动器，其特征在于，所述输出从动构件固定于所述电动机的壳体。
13.一种致动器，包括：
电动机，所述电动机包括壳体和驱动轴，所述电动机被布置成使所述驱动轴绕驱动轴轴线相对于所述壳体旋转；
第一扭矩传递装置，所述第一扭矩传递装置包括位于所述驱动轴上的第一驱动构件和位于第二轴上的第一从动构件，所述第一驱动构件被布置成将扭矩传递到所述第一从动构件，使得所述第一扭矩传递装置被布置成将扭矩从所述驱动轴传递到第二轴，所述第二轴能绕与所述驱动轴轴线间隔开的第二轴轴线旋转；
输出扭矩传递装置，所述输出扭矩传递装置包括所述第二轴上的输出驱动构件、以及输出从动构件，所述输出驱动构件被布置成将扭矩传递到所述输出从动构件，使得所述输出从动构件绕输出轴线旋转；
第一连接凸缘，所述第一连接凸缘在所述电动机的壳体的轴向端部处固定于所述电动机的壳体，所述轴向端部与所述电动机壳体的供所述驱动轴延伸的端部相反；以及
第二连接凸缘，所述第二连接凸缘被布置成使得所述驱动轴位于所述第二连接凸缘与所述电动机的壳体之间，所述第二连接凸缘经由横向构件固定于所述电动机的壳体。
14.如权利要求13所述的致动器，其特征在于，所述横向构件成形为挤出弧状件。
15.如权利要求14所述的致动器，其特征在于，所述弧状件具有小于180°的弧形范围。
16.一种机器人关节，包括：第一构件；
第二构件，所述第二构件能枢转地联接到所述第一构件；以及
根据前述权利要求中的任一项所述的致动器；
其中，所述致动器被布置成使所述第二构件相对于所述第一构件旋转。
17.一种机器人关节，包括：
第一构件；
第二构件，所述第二构件能枢转地联接到所述第一构件；以及
致动器，所述致动器包括：
电动机，所述电动机包括壳体和驱动轴，所述电动机被布置成使所述驱动轴绕驱动轴轴线相对于所述壳体旋转；
第一扭矩传递装置，所述第一扭矩传递装置包括位于所述驱动轴上的第一驱动构件和位于第二轴上的第一从动构件，所述第一驱动构件被布置成将扭矩传递到所述第一从动构件，使得所述第一扭矩传递装置被布置成将扭矩从所述驱动轴传递到所述第二轴，所述第二轴能绕与所述驱动轴轴线间隔开的第二轴轴线旋转；以及
输出扭矩传递装置，所述输出扭矩传递装置包括位于所述第二轴上的输出驱动构件、以及输出从动构件，所述输出驱动构件被布置成将扭矩传递到所述输出从动构件，使得所述输出从动构件绕输出轴线旋转；
其中，所述致动器被布置成使所述第一构件相对于所述第二构件旋转，并且其中所述第二轴由所述第一构件支承。
18.如权利要求17所述的机器人关节，所述机器人关节还包括第三构件，所述第三构件被布置成随所述第一构件相对于所述第二构件旋转，所述第一构件和第三构件被布置成支承所述第二轴。
19.如权利要求17或18所述的机器人关节，所述机器人关节还包括第二横向构件，所述第二横向构件布置成将所述第一构件和所述第三构件彼此联接以向所述第二轴提供进一步的支承。
20.如权利要求17、18或19所述的机器人关节，其特征在于，所述致动器是根据权利要求1至15中任一项所述的致动器。
21.如权利要求16至20中的任一项所述的机器人关节，其特征在于，所述第一构件被布置成绕所述驱动轴轴线相对于所述第二构件枢转。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113286957A (zh) * 2019-01-16 2021-08-20 詹尼斯机器人移动技术有限公司 致动器布置
CN117381846A (zh) * 2022-07-05 2024-01-12 苏州艾利特机器人有限公司 一种紧凑型机械臂的动力组件

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD958213S1 (en) 2021-01-14 2022-07-19 Genesis Advanced Technology Inc. Actuator

Citations (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4827199A (en) * 1988-03-15 1989-05-02 Graber Industries, Inc. Torque responsive motor-drive assembly
WO2003056209A1 (en) * 2001-12-21 2003-07-10 Aimbridge Pty Ltd An actuator
JP2005008143A (ja) * 2003-05-28 2005-01-13 Toyota Motor Corp 電動式駆動装置
JP2005212657A (ja) * 2004-01-30 2005-08-11 Ntn Corp 電動式車輪駆動装置
US20060021771A1 (en) * 2001-01-23 2006-02-02 Rodney Milbourne Multispeed power tool transmission
US20060142105A1 (en) * 2002-08-30 2006-06-29 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Speed reducer for walk assist apparatus
US20080300083A1 (en) * 2005-07-22 2008-12-04 Ps Automation Gmbh Actuator for Units Comprising a Planetary Gear
US20090127774A1 (en) * 2005-10-31 2009-05-21 Sk Machinery Co., Ltd. Feeder
US20090227412A1 (en) * 2008-03-10 2009-09-10 Din-Shan Chang Modular gear train mechanism with an internal motor
WO2010127701A1 (en) * 2009-05-07 2010-11-11 Abb Research Ltd Pitch and roll robot joint and industrial robot
US20110232930A1 (en) * 2010-03-23 2011-09-29 Qiang Zhang Spindle bearing arrangement for a power tool
EP2381910A1 (en) * 2009-01-23 2011-11-02 Fondazione Istituto Italiano Di Tecnologia Linear actuator and rehabilitation device incorporating such an actuator
DE102010024604A1 (de) * 2010-06-22 2011-12-22 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Antriebseinheit mit einem elektromotorischen Antrieb für zwei Differenzwellen eines Ausgleichsgetriebes
JP2012223081A (ja) * 2011-04-14 2012-11-12 Jtekt Corp 電動アクチュエータ及び関節装置
US20120286629A1 (en) * 2011-05-13 2012-11-15 Ezra Johnson Modular rotational electric actuator
US20130196811A1 (en) * 2012-01-26 2013-08-01 Shanghai Jiao Tong University Torque transmitting system
US20130217531A1 (en) * 2012-02-17 2013-08-22 Denso Corporation Rotary actuator
US20140033842A1 (en) * 2012-08-06 2014-02-06 Cameron International Corporation Linear actuator
US20140319948A1 (en) * 2011-12-08 2014-10-30 Mitsuba Corporation Electric motor equipped with deceleration device
US20150167798A1 (en) * 2012-07-11 2015-06-18 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Motion transmitting device with epicyclic reduction gearing, epicyclic reduction gearing and manipulating arm
CN104769236A (zh) * 2012-06-19 2015-07-08 詹尼斯高级技术有限公司 致动器
WO2015101562A2 (fr) * 2013-12-30 2015-07-09 Chassis Brakes International B.V. Motoréducteur à train épicycloïdal et frein à tambour et dispositif de freinage ainsi équipés
JP2015147563A (ja) * 2014-02-10 2015-08-20 本田技研工業株式会社 伸縮アクチュエータ
WO2015185304A1 (de) * 2014-06-03 2015-12-10 Magna Powertrain Ag & Co Kg Getriebe zur bedarfsweisen aufteilung eines antriebsdrehmoments
CN105570403A (zh) * 2014-11-05 2016-05-11 通用汽车环球科技运作有限责任公司 具有带链轮和输出法兰的一件式扭矩传递件的分动箱组件
JP2016097460A (ja) * 2014-11-19 2016-05-30 株式会社東日製作所 アクチュエータ、駆動機器
US9512912B1 (en) * 2013-06-24 2016-12-06 Redwood Robotics, Inc. Robot actuator utilizing a differential pulley transmission
JP2017005826A (ja) * 2015-06-08 2017-01-05 株式会社ミツバ リニアアクチュエータ
DE102015120244A1 (de) * 2015-11-23 2017-05-24 Minebea Co., Ltd. Getriebestufe für eine Getriebeanordnung, Getriebeanordnung und Antriebsvorrichtung mit einem Elektromotor und einer Getriebeanordnung
US20180216392A1 (en) * 2015-08-17 2018-08-02 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Bamberg Device for manually and/or electromotively adjusting or securing a first vehicle part and a second vehicle part relative to each other
US20180283507A1 (en) * 2017-03-28 2018-10-04 Mando Corporation Actuator
US20180335117A1 (en) * 2017-05-19 2018-11-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Geared transmission unit
CN113286957A (zh) * 2019-01-16 2021-08-20 詹尼斯机器人移动技术有限公司 致动器布置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2937988A1 (fr) * 2016-08-05 2018-02-05 2750 - 6666 Q Inc Multiplicateur arel 2

Patent Citations (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4827199A (en) * 1988-03-15 1989-05-02 Graber Industries, Inc. Torque responsive motor-drive assembly
US20060021771A1 (en) * 2001-01-23 2006-02-02 Rodney Milbourne Multispeed power tool transmission
WO2003056209A1 (en) * 2001-12-21 2003-07-10 Aimbridge Pty Ltd An actuator
US20060117885A1 (en) * 2001-12-21 2006-06-08 Martin Robson Actuator
US20060142105A1 (en) * 2002-08-30 2006-06-29 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Speed reducer for walk assist apparatus
JP2005008143A (ja) * 2003-05-28 2005-01-13 Toyota Motor Corp 電動式駆動装置
JP2005212657A (ja) * 2004-01-30 2005-08-11 Ntn Corp 電動式車輪駆動装置
US20080300083A1 (en) * 2005-07-22 2008-12-04 Ps Automation Gmbh Actuator for Units Comprising a Planetary Gear
US20090127774A1 (en) * 2005-10-31 2009-05-21 Sk Machinery Co., Ltd. Feeder
US20090227412A1 (en) * 2008-03-10 2009-09-10 Din-Shan Chang Modular gear train mechanism with an internal motor
EP2381910A1 (en) * 2009-01-23 2011-11-02 Fondazione Istituto Italiano Di Tecnologia Linear actuator and rehabilitation device incorporating such an actuator
WO2010127701A1 (en) * 2009-05-07 2010-11-11 Abb Research Ltd Pitch and roll robot joint and industrial robot
US20110232930A1 (en) * 2010-03-23 2011-09-29 Qiang Zhang Spindle bearing arrangement for a power tool
DE102010024604A1 (de) * 2010-06-22 2011-12-22 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Antriebseinheit mit einem elektromotorischen Antrieb für zwei Differenzwellen eines Ausgleichsgetriebes
JP2012223081A (ja) * 2011-04-14 2012-11-12 Jtekt Corp 電動アクチュエータ及び関節装置
US20120286629A1 (en) * 2011-05-13 2012-11-15 Ezra Johnson Modular rotational electric actuator
US20140319948A1 (en) * 2011-12-08 2014-10-30 Mitsuba Corporation Electric motor equipped with deceleration device
US20130196811A1 (en) * 2012-01-26 2013-08-01 Shanghai Jiao Tong University Torque transmitting system
US20130217531A1 (en) * 2012-02-17 2013-08-22 Denso Corporation Rotary actuator
CN104769236A (zh) * 2012-06-19 2015-07-08 詹尼斯高级技术有限公司 致动器
US20150198222A1 (en) * 2012-06-19 2015-07-16 Genesis Advanced Technology Inc. Actuator
US20150167798A1 (en) * 2012-07-11 2015-06-18 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Motion transmitting device with epicyclic reduction gearing, epicyclic reduction gearing and manipulating arm
US20140033842A1 (en) * 2012-08-06 2014-02-06 Cameron International Corporation Linear actuator
US9512912B1 (en) * 2013-06-24 2016-12-06 Redwood Robotics, Inc. Robot actuator utilizing a differential pulley transmission
WO2015101562A2 (fr) * 2013-12-30 2015-07-09 Chassis Brakes International B.V. Motoréducteur à train épicycloïdal et frein à tambour et dispositif de freinage ainsi équipés
JP2015147563A (ja) * 2014-02-10 2015-08-20 本田技研工業株式会社 伸縮アクチュエータ
WO2015185304A1 (de) * 2014-06-03 2015-12-10 Magna Powertrain Ag & Co Kg Getriebe zur bedarfsweisen aufteilung eines antriebsdrehmoments
CN105570403A (zh) * 2014-11-05 2016-05-11 通用汽车环球科技运作有限责任公司 具有带链轮和输出法兰的一件式扭矩传递件的分动箱组件
JP2016097460A (ja) * 2014-11-19 2016-05-30 株式会社東日製作所 アクチュエータ、駆動機器
JP2017005826A (ja) * 2015-06-08 2017-01-05 株式会社ミツバ リニアアクチュエータ
US20180216392A1 (en) * 2015-08-17 2018-08-02 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Bamberg Device for manually and/or electromotively adjusting or securing a first vehicle part and a second vehicle part relative to each other
DE102015120244A1 (de) * 2015-11-23 2017-05-24 Minebea Co., Ltd. Getriebestufe für eine Getriebeanordnung, Getriebeanordnung und Antriebsvorrichtung mit einem Elektromotor und einer Getriebeanordnung
US20180283507A1 (en) * 2017-03-28 2018-10-04 Mando Corporation Actuator
US20180335117A1 (en) * 2017-05-19 2018-11-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Geared transmission unit
CN113286957A (zh) * 2019-01-16 2021-08-20 詹尼斯机器人移动技术有限公司 致动器布置

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘钊;黄海涛;吴强;朱玉田;: "一种新型混合动力传动装置的行星轮系设计", 机械科学与技术, no. 10, pages 12 - 14 *
栾振辉;郑猛;刘肖;: "扭矩自检型行星齿轮减速器研究", 安徽理工大学学报(自然科学版), no. 06, pages 61 - 65 *
高爱云;田松文;: "HEV用行星齿轮式动力耦合装置设计与运动分析", 机械传动, no. 05, 15 May 2017 (2017-05-15), pages 81 - 85 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113286957A (zh) * 2019-01-16 2021-08-20 詹尼斯机器人移动技术有限公司 致动器布置
CN113286957B (zh) * 2019-01-16 2024-06-04 詹尼斯移动解决方案有限合伙企业 致动器布置
CN117381846A (zh) * 2022-07-05 2024-01-12 苏州艾利特机器人有限公司 一种紧凑型机械臂的动力组件

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020148706A1 (en) 2020-07-23
KR20210113341A (ko) 2021-09-15
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