CN113357315A - 本体驱动器、驱动关节及机器人 - Google Patents
本体驱动器、驱动关节及机器人 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113357315A CN113357315A CN202110591643.8A CN202110591643A CN113357315A CN 113357315 A CN113357315 A CN 113357315A CN 202110591643 A CN202110591643 A CN 202110591643A CN 113357315 A CN113357315 A CN 113357315A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bearing
- output
- mounting
- body driver
- ring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims abstract description 51
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 claims description 17
- 230000009347 mechanical transmission Effects 0.000 abstract description 11
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 7
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000002146 bilateral effect Effects 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 210000002478 hand joint Anatomy 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
- F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
- F16H1/2863—Arrangements for adjusting or for taking-up backlash
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J17/00—Joints
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
- F16H57/021—Shaft support structures, e.g. partition walls, bearing eyes, casing walls or covers with bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
- F16H57/023—Mounting or installation of gears or shafts in the gearboxes, e.g. methods or means for assembly
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
- F16H57/028—Gearboxes; Mounting gearing therein characterised by means for reducing vibration or noise
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/08—General details of gearing of gearings with members having orbital motion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
- F16H2057/02039—Gearboxes for particular applications
- F16H2057/02069—Gearboxes for particular applications for industrial applications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
- F16H2057/02086—Measures for reducing size of gearbox, e.g. for creating a more compact transmission casing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
- F16H2057/02091—Measures for reducing weight of gearbox
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Robotics (AREA)
- Retarders (AREA)
Abstract
本申请公开了一种本体驱动器、驱动关节及机器人。本体驱动器,包括开设有安装圆孔的壳体、与壳体相连的尾盖、与尾盖相连的控制组件、安装于壳体的定子、转动安装于尾盖的转子,以及安装于安装圆孔内的行星减速组件;安装圆孔的内壁沿周向设有多个驱动齿,多个驱动齿形成内齿圈;行星减速组件包括输出行星架、转动安装于输出行星架且与内齿圈相啮合的多个行星轮、设于输出行星架的第一轴承及第二轴承,以及与多个行星轮均啮合的太阳轮;第一轴承与第二轴承相对且间隔设置,太阳轮的轴线与安装圆孔的轴线共线,太阳轮与转子相连。在安装圆孔的内壁形成内齿圈,太阳轮与内齿圈之间的同心度均可以保持较高,保证本体驱动器的的机械传动精度。
Description
技术领域
本申请涉及机器人技术领域,尤其涉及一种本体驱动器、驱动关节及机器人。
背景技术
在腿足式伺服驱动器中,本体驱动器由于其小减速比并采用电流环控制的方式,实现了低成本,并可实现较好的力控特性,得到广泛的应用。
但是,现有的本体驱动器的壳体与内齿圈采用分体式设计方案,内齿圈、壳体等部件的尺寸或安装误差,均会导致行星减速组件的太阳轮与内齿圈的同心度低,进而容易使得行星减速组件的部分行星轮与内齿圈之间产生间隙,造成机械传动精度不高,在使用时振动噪音也较大。
发明内容
本申请的一个目的在于提供一种本体驱动器,旨在解决现有技术中,本体驱动器机械传动精度不高的问题。
为达此目的,本申请实施例采用以下技术方案:
本体驱动器,包括开设有安装圆孔的壳体、与所述壳体相连的尾盖、与所述尾盖相连的控制组件、安装于所述壳体的定子、转动安装于所述尾盖的转子,以及安装于所述安装圆孔内的行星减速组件;所述安装圆孔的内壁沿周向设有多个驱动齿,多个所述驱动齿形成内齿圈;所述行星减速组件包括输出行星架、转动安装于所述输出行星架且与所述内齿圈相啮合的多个行星轮、设于所述输出行星架的第一轴承及第二轴承,以及与多个所述行星轮均啮合的太阳轮;所述第一轴承与所述第二轴承相对且间隔设置,所述太阳轮的轴线与所述安装圆孔的轴线共线,所述太阳轮与所述转子相连;所述控制组件包括与所述尾盖相连的控制盒,以及设于所述控制盒内的控制驱动电路板。
在一个实施例中,所述第一轴承的外圈及所述第二轴承的外圈均安装于所述安装圆孔的内壁上,所述第一轴承的内圈及所述第二轴承的内圈均安装于所述输出行星架上,所述内齿圈位于所述第一轴承与所述第二轴承之间。
在一个实施例中,所述输出行星架包括支架、压盖,以及连接于所述支架与所述压盖之间的第一连接螺钉;所述支架远离所述压盖的一端具有第一抵挡凸起,所述压盖远离所述支架的一端具有第二抵挡凸起;所述第一抵挡凸起位于所述第一轴承远离所述第二轴承的一侧,所述第一抵挡凸起与所述第一轴承的内圈抵接;所述第二抵挡凸起位于所述第二轴承远离所述第一轴承的一侧,所述第二抵挡凸起与所述第二轴承的内圈抵接。
在一个实施例中,所述安装圆孔的内壁设有第三抵挡凸起,所述驱动齿位于所述第三抵挡凸起上;所述第一轴承的外圈与所述第三抵挡凸起的一端相抵接,所述第二轴承的外圈与所述第三抵挡凸起的另一端相抵接。
在一个实施例中,所述输出行星架上开设有让位缺口,所述让位缺口的相对两个内壁上开设有转动孔;所述行星减速组件还包括与所述行星轮转动连接的行星销轴,所述行星销轴的相对的两端均固定安装于所述转动孔内。
在一个实施例中,所述壳体正对所述尾盖的一侧表面向靠近所述尾盖的方向延伸形成有安装台,所述定子套设于所述安装台上;所述安装圆孔贯穿所述安装台;于所述安装圆孔的轴线方向上,所述定子的至少部分位置与所述行星减速组件重合。
在一个实施例中,所述转子正对所述壳体的一侧表面向靠近所述壳体的方向延伸形成有第一安装筒,所述太阳轮与所述第一安装筒相连,所述本体驱动器还包括设于所述第一安装筒与所述输出行星架之间的第三轴承,所述第三轴承的内圈安装于所述第一安装筒上,所述第三轴承的外圈安装于所述输出行星架上。
在一个实施例中,所述转子背对所述壳体的一侧表面向远离所述壳体的方向延伸形成有第二安装筒;所述本体驱动器还包括设于所述第二安装筒与所述尾盖之间的第四轴承;所述第四轴承的内圈安装于所述第二安装筒上,所述尾盖安装于所述第四轴承的外圈上。
在一个实施例中,所述本体驱动器还包括与所述控制驱动电路板电连接的电机角度传感器,所述电机角度传感器安装于所述转子上;所述控制盒与所述尾盖可拆卸连接。
本申请的还一个目的在于提供一种驱动关节,包括上述任一项实施例中所述的本体驱动器,以及输出结构件;所述输出结构件与所述输出行星架相连。
在一个实施例中,所述驱动关节还包括内圈安装于所述尾盖的第五轴承,所述输出结构件包括连接部、与所述连接部相连的第一支撑部,以及与所述第一支撑部相连的第二支撑部;所述第一支撑部与所述第二支撑部相对且间隔设置;所述第一支撑部与所述输出行星架相连,所述第二支撑部安装于所述第五轴承的外圈。
在一个实施例中,所述驱动关节还包括连接于所述第一支撑部与所述输出行星架之间的第二连接螺钉;所述驱动关节还包括安装于所述尾盖的支撑端盖,以及连接于所述尾盖与所述支撑端盖之间的第三连接螺钉,所述第五轴承安装于所述支撑端盖上。
本申请的再一个目的在于提供一种机器人,包括上述任一项实施例中所述的驱动关节。
本申请实施例的有益效果:通过在壳体上的安装圆孔的内壁开设驱动齿形成内齿圈,实现将内齿圈直接设置于壳体上。相对于现有技术中,内齿圈与壳体分离的安装方式,太阳轮与内齿圈之间的同心度均可以保持较高。由于太阳轮与内齿圈之间的同心度可以稳定的保持在较高的状态,因此啮合于太阳轮与内齿圈的多个行星轮可同时与内齿圈与太阳轮之间;不易于出现某个行星轮与内齿圈之间存在间隙的问题,也即本体驱动器工作过程中,各个行星轮可稳定的在内齿圈与太阳轮之间转动,保证各部件之间装配的精度,进而保证本体驱动器的的机械传动精度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请的实施例中本体驱动器的结构示意图;
图2为本申请的实施例中本体驱动器的剖视图;
图3为图1-图2中壳体的结构示意图;
图4为图2中行星减速组件处的局部视图;
图5为本申请的实施例中行星减速组件的分解图;
图6为图2中转子处的局部视图;
图7为图2中尾盖处的局部视图;
图8为本申请的实施例中驱动关节的剖视图;
图中:
1、壳体;101、安装圆孔;102、内齿圈;1021、驱动齿;103、第三抵挡凸起;104、安装台;2、行星减速组件;201、输出行星架;2011、支架;20111、第一抵挡凸起;2012、压盖;20121、第二抵挡凸起;2013、第一连接螺钉;2014、让位缺口;20141、转动孔;202、行星轮;203、太阳轮;204、行星销轴;3、尾盖;4、控制组件;401、控制盒;402、控制驱动电路板;5、定子;6、转子;601、第一安装筒;602、第二安装筒;7、第一轴承;8、第二轴承;9、第三轴承;10、第四轴承;11、电机角度传感器;12、输出结构件;1201、连接部;1202、第一支撑部;1203、第二支撑部;13、第五轴承;14、支撑端盖。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
以下结合具体实施例对本申请的实现进行详细的描述。
如图1-图3所示,本申请实施例提出了一种本体驱动器,包括开设有安装圆孔101的壳体1、与壳体1相连的尾盖3、与尾盖3相连的控制组件4、安装于壳体1的定子5、转动安装于尾盖3的转子6,以及安装于安装圆孔101内的行星减速组件2。壳体1与尾盖3相连围合成本体驱动器的外壳,定子5、转子6及行星减速组件2均安装于该组成的外壳内。控制组件4包括与尾盖3相连的控制盒401,以及设于控制盒401内的控制驱动电路板402,并用于控制本体驱动器的转速等参数。控制盒401与尾盖3可以选择可拆卸连接,实现控制组件4整体可与尾盖3分离。
参阅图3,安装圆孔101的内壁沿周向设有多个驱动齿1021,多个驱动齿1021形成内齿圈102,该内齿圈102用于与行星减速组件2配合。参阅图4-图5,行星减速组件2包括输出行星架201、转动安装于输出行星架201且与内齿圈102相啮合的多个行星轮202、安装于输出行星架201上的第一轴承7及第二轴承8,以及与多个行星轮202均啮合的太阳轮203。太阳轮203的轴线与安装圆孔101的轴线共线,太阳轮203与转子6相连。本体驱动器工作时,太阳轮203随着转子6同步转动,并驱动多个行星轮202转动,行星轮202转动时与内齿圈102之间发生相互作用力,进而使得输出行星架201转动,输出行星架201与外部结构相连实现将本体驱动器的转动输出。第一轴承7及第二轴承8相对且间隔设置,进而实现对行星减速组件2整体提供双侧支撑。因此,行星减速组件2工作时,第一轴承7及第二轴承8可于双侧对输出行星架201提供较为稳定的双侧支撑,一方面保证输出行星架201输出的稳定性,另一方面保证行星轮202与内齿圈102啮合的稳定性。
在本申请的实施例中,通过在壳体1上的安装圆孔101的内壁开设驱动齿1021形成内齿圈102,实现将内齿圈102直接设置于壳体1上,安装于壳体1的安装圆孔101内的行星减速组件2与该内齿圈102配合,实现行星减速器减速输出的功能。相对于现有技术中,内齿圈102与壳体1分离的安装方式,内齿圈102与壳体1的相对位置固定,内齿圈102不会与壳体1之间发生相互移动。在保证星减速器减的太阳轮203与内齿圈102的轴线共线的情况下,可以实现太阳轮203与内齿圈102的同心设置。且趋近于只有太阳轮203自身的尺寸或安装精度不足时,才会导致太阳轮203与内齿圈102之间的同心度降低,而不易于受内齿圈102与壳体1之间装配精度的影响。因此本体驱动器在装配及使用时,太阳轮203与内齿圈102之间的同心度均可以保持较高。
由于太阳轮203与内齿圈102之间的同心度可以稳定的保持在较高的状态,因此啮合于太阳轮203与内齿圈102的多个行星轮202可同时与内齿圈102与太阳轮203之间;不易于出现某个行星轮202与内齿圈102之间存在间隙的问题,也即本体驱动器工作过程中,各个行星轮202可稳定的在内齿圈102与太阳轮203之间转动,保证各部件之间装配的精度,进而保证本体驱动器的的机械传动精度。
同时,由于不易于出现某个行星轮202与内齿圈102之间存在间隙的问题,使得各个行星轮202可与内齿圈102啮合时稳定的转动,不易于与内齿圈102发生撞击,进而避免产生较大的振动噪音。
请参阅图2-图4,作为本申请提供的本体驱动器的另一种具体实施方式,第一轴承7及第二轴承8的外圈安装于安装圆孔101的内壁上,内齿圈102位于第一轴承7与第二轴承8之间,输出行星架201安装于第一轴承7及第二轴承8的内圈上,实现两个轴承对行星减速组件2的双侧支撑,保证行星减速组件2运动时的稳定性。行星减速组件2的输出行星架201作为本体驱动器的输出端,其直接与输出结构件12相连,承受一定的外部压力,第一轴承7与第二轴承8的设置,可为输出行星架201提供较好的转动支撑,输出行星架201转动时受外部压力时也能较好的转动。
请参阅图2-图5,作为本申请提供的本体驱动器的另一种具体实施方式,输出行星架201包括支架2011、压盖2012,以及连接于支架2011与压盖2012之间的第一连接螺钉2013。可在支架2011上开设螺纹孔,压盖2012上开设通孔,第一连接螺钉2013贯穿通孔后与螺纹孔螺纹连接,实现压盖2012与支架2011的锁紧。
请参阅图2及图4-图5,支架2011远离压盖2012的一端具有第一抵挡凸起20111,压盖2012远离支架2011的一端具有第二抵挡凸起20121;第一抵挡凸起20111位于第一轴承7远离第二轴承8的一侧,第一抵挡凸起20111与第一轴承7的内圈抵接;第二抵挡凸起20121位于第二轴承8远离第一轴承7的一侧,第二抵挡凸起20121与第二轴承8的内圈抵接。第一连接螺钉2013将支架2011与压盖2012锁紧时,支架2011上的第一抵挡凸起20111将第一轴承7的内圈抵住,并向第一轴承7的内圈施加指向第二轴承8的压力;同时,压盖2012上的第二抵挡凸起20121将第二轴承8的内圈抵住,并向第二轴承8的内圈施加指向第一轴承7的压力;并可通过调节第一连接螺钉2013的锁紧状态,可使得第一轴承7与第一抵接凸起稳定的抵接,第二轴承8与第二抵接凸起稳定的抵接,此时第一轴承7及第二轴承8被稳定的安装于输出行星架201上,与行星减速组件2的其他部件形成一整体。进而在第一轴承7及第二轴承8的轴线方向上,减小甚至消除第一轴承7及第二轴承8的轴向游隙。行星减速组件2的输出行星架201作为本体驱动器的输出端在转动时,第一轴承7及第二轴承8受力后不易于在自身轴向上发生偏移,可对输出行星架201提供稳定的转动支撑。且由于第一轴承7及第二轴承8与行星减速组件2的其他部件形成一整体,因此行星减速组件2工作时,第一轴承7及第二轴承8不易于相对于行星减速组件2的其他部件发生错位偏移,可保持自身位置的相对稳定,进而为行星减速组件2整体提供双侧支撑。因此,行星减速组件2工作时,第一轴承7及第二轴承8可于双侧对输出行星架201提供较为稳定的双侧支撑,一方面保证输出行星架201输出的稳定性,另一方面保证行星轮202与内齿圈102啮合的稳定性。
同时,由于第一轴承7及第二轴承8与行星减速组件2的其他部件形成一整体,因此行星减速组件2安装于壳体1的安装圆孔101时,在保证星减速组件2的太阳轮203与内齿圈102的轴线共线的情况下,即可实现第一轴承7与第二轴承8相对于内齿圈的位置符合安装要求,降低了本体驱动器组装的难度。
请参阅图2及图4-图5,作为本申请提供的本体驱动器的另一种具体实施方式,安装圆孔101的内壁设有第三抵挡凸起103,驱动齿1021位于第三抵挡凸起103上;第一轴承7的外圈与第三抵挡凸起103的一端相抵接,第二轴承8的外圈与第三抵挡凸起103的另一端相抵接。因此,第一抵挡凸起20111于第一轴承7的其中一侧(远离内齿圈102的一侧)与第一轴承7的内圈抵接,第三抵挡凸起103于第一轴承7的另一侧与第一轴承7的外圈抵接,进而实现第一轴承7于相对的两侧分别被第一抵挡凸起20111及第三抵挡凸起103抵住,第一轴承7在轴向上可能存在的游隙趋近于被消除,在对输出行星架201提供转动支撑时,受到压力后,也不易于改变自身安装于壳体1的位置,实现对输出行星架201提供稳定的转动支撑。同理,第二抵挡凸起20121于第二轴承8的其中一侧(远离内齿圈102的一侧)与第二轴承8的内圈抵接,第三抵挡凸起103于第二轴承8的另一侧与第二轴承8的外圈抵接,进而实现第二轴承8于相对的两侧分别为第二抵挡凸起20121及第三抵挡凸起103抵住,第二轴承8在轴向上可能存在的游隙趋近于被消除,在对输出行星架201提供转动支撑时,收到压力后,也不易于改变自身安装于壳体1的位置,实现对输出行星架201提供稳定的转动支撑。
由于第一轴承7及第二轴承8与行星减速组件2的其他部件形成一整体,第一轴承7与第二轴承8可直接对输出行星架201提供较好的转动支撑,进而实现对星减速组件2提供整体双侧的转动支撑,输出行星架201受到的弯矩、轴向力和径向力可被第一轴承7与第二轴承8共同承受,因此本体驱动器工作时,抗外部冲击力强,使用的可靠性高。相对于现有技术中,采用交叉滚子轴承的方式,降低了成本、降低了本体驱动器的重量,减小了本体驱动器的体积。
于本实施例中,壳体1上设置有内齿圈102,且同时作为第一轴承7及第二轴承8的轴承安装座。且由于定子5及转子6均安装于壳体1与尾盖3相连围合成的外壳内,使得壳体1还实现了作为电机的一部分。实现了本体驱动器部件的简化,同时达到了本体驱动器结构的紧凑性,体积小型化及重量变轻的效果。
请参阅图5,作为本申请提供的本体驱动器的另一种具体实施方式,输出行星架201上开设有让位缺口2014,该缺口可为多个,并与行星轮202一一对应,每个行星轮202均安装于一个让位缺口2014内。输出行星架201为两端贯通状,以供太阳轮203伸入,让位缺口2014与其贯通部位相连,因此让位缺口2014处的行星轮202可与贯通部的太阳轮203啮合,实现传动连接。
请参阅图5,让位缺口2014的相对两个内壁上开设有转动孔20141;行星减速组件2还包括与行星轮202转动连接的行星销轴204,行星销轴204的相对的两端均固定安装于转动孔20141内(过盈配合),因此行星轮202通过行星销轴204间接转动安装于输出行星架201上。可选的,行星轮202与行星销轴204可为一体件,采用铸造或切削加工等方式加工成一个部件,并在该部件上形成行星轮202及行星销轴204,使得行星轮202与行星销轴204形成的部件具有足够的强度,且行星轮202与行星销轴204的同心度也较高,装配于输出行星架201时,可较好的转动,进一步保证机械传动的高精度,降低使用时的噪音。可选的,行星轮202转动安装于行星销轴204上的方式为:行星轮202包括行星轮本体以及行星轴承(不带内圈滚针轴承)过盈固定,行星轮本体以及行星轴承可为一体件,与行星销轴204实现相对转动。采用铸造或切削加工等方式加工成一个部件,并在该部件上形成行星轮本体以及行星轴承。
请参阅图2-图3,作为本申请提供的本体驱动器的另一种具体实施方式,壳体1正对尾盖3的一侧表面向靠近尾盖3的方向延伸形成有安装台104,定子5套设于安装台104上;安装圆孔101贯穿安装台104,因此行星减速组件2嵌设于安装台104的内部。于安装圆孔101的轴线方向上,定子5的至少部分位置与行星减速组件2重合并嵌设于定子5的内部,在定子5的轴线方向上,不用单独为星减速组件提供较大的安装空间,降低本体驱动器在定子5的轴线方向上的长度,进一步实现本体驱动器结构的紧凑性。
请参阅图2、图4及图6,作为本申请提供的本体驱动器的另一种具体实施方式,转子6正对壳体1的一侧表面向靠近壳体1的方向延伸形成有第一安装筒601,太阳轮203与第一安装筒601相连,因此转子6转动时可通过第一安装筒601带动太阳轮203转动。
请参阅图2、图4及图6,本体驱动器还包括设于第一安装筒601与输出行星架201之间的第三轴承9,第三轴承9的内圈安装于第一安装筒601上,第三轴承9的外圈安装于输出行星架201上。也即第一安装筒601通过第三轴承9转动安装于星减速组件的输出行星架201上,可保证转子6整体转动时的稳定性。
请参阅图2、图4及图6,作为本申请提供的本体驱动器的另一种具体实施方式,转子6背对壳体1的一侧表面向远离壳体1的方向延伸形成有第二安装筒602;本体驱动器还包括设于第二安装筒602与尾盖3之间的第四轴承10;第四轴承10的内圈安装于第二安装筒602上,尾盖3安装于第四轴承10的外圈上。转子6通过第四轴承10转动安装于尾盖3上,转子6转动时,第四轴承10可对转子6提供较好的转动支撑。
同时,第三轴承9与第四轴承10分别于转子6的相对的两侧对转子6进行支撑,可协同对转子6提供较好的转动支撑,进一步提升本体驱动器的机械传动精度。
此时,请参阅图2、图4及图6-图7,星减速组件在被壳体1上的第一轴承7与第二轴承8直接支撑的情况下,还通过第三轴承9直接转动安装于转子6上,并通过转子6及第四轴承10间接的转动安装于尾盖3上。星减速组件的输出行星架201受输出结构件12的反作用力时,实现于星减速组件的轴线方向上的多个轴承可对星减速组件施加多处稳固的转动支撑,星减速组件可持续稳定的转动。
当本体驱动器作为驱动关节的一部分时,星减速组件的输出行星架201与输出结构件12相连。该驱动关节还包括内圈安装于尾盖3的第五轴承13,输出结构件12包括连接部1201、与连接部1201相连的第一支撑部1202,以及与第一支撑部1202相连的第二支撑部1203;第一支撑部1202与第二支撑部1203相对且间隔设置;第一支撑部1202与输出行星架201相连,第二支撑部1203安装于第五轴承13的外圈。此时,本体驱动器的两端的输出行星架201及第五轴承13可于两处对输出结构件12进行支撑,输出行星架201可稳定的带动输出结构件12转动。
在同时设置第一轴承7、第二轴承8、第三轴承9、第四轴承10及第五轴承13的情况下,驱动关节的输出结构件12安装于本体驱动器时,本体驱动器受到的弯矩、轴向力和径向力可通过第一轴承7、第二轴承8、第三轴承9、第四轴承10及第五轴承13共同支撑,保证驱动关节较好的运转。
请参阅图2、图4及图6,作为本申请提供的本体驱动器的另一种具体实施方式,本体驱动器还包括与控制驱动电路板402电连接的电机角度传感器11,电机角度传感器11安装于转子6上;电机角度传感器11检测转子6转动状态,检测转速及角度等信息。控制组件4根据该信息,通过自身控制驱动电路板402上的驱动及控制器做速度环、位置环、电流环控制。
如图8所示,本申请实施例提出了一种驱动关节,包括上述任一项实施例中的本体驱动器,以及输出结构件12;输出结构件12与输出行星架201相连。本体驱动器的太阳轮203与内齿圈102之间的同心度可以稳定的保持在较高的状态,因此啮合于太阳轮203与内齿圈102的多个行星轮202可同时与内齿圈102与太阳轮203之间;不易于出现某个行星轮202与内齿圈102之间存在间隙的问题,也即本体驱动器工作过程中,各个行星轮202可稳定的在内齿圈102与太阳轮203之间转动,保证各部件之间装配的精度,进而保证本体驱动器的的机械传动精度。因此,具有上述实施例中的本体驱动器的驱动关节,机械传动精度高。
请参阅图8,作为本申请提供的驱动关节的另一种具体实施方式,驱动关节还包括内圈安装于尾盖3的第五轴承13,输出结构件12包括连接部1201、与连接部1201相连的第一支撑部1202,以及与第一支撑部1202相连的第二支撑部1203;第一支撑部1202与第二支撑部1203相对且间隔设置;第一支撑部1202与输出行星架201相连,第二支撑部1203安装于第五轴承13的外圈。
此时,本体驱动器的两端的输出行星架201及第五轴承13可于两处对输出结构件12进行支撑,输出行星架201可稳定的带动输出结构件12转动。
在同时设置第一轴承7、第二轴承8、第三轴承9、第四轴承10及第五轴承13的情况下,驱动关节的输出结构件12安装于本体驱动器时,本体驱动器受到的弯矩、轴向力和径向力可通过第一轴承7、第二轴承8、第三轴承9、第四轴承10及第五轴承13共同支撑,保证驱动关节较好的运转。
请参阅图8,作为本申请提供的驱动关节的另一种具体实施方式,驱动关节还包括连接于第一支撑部1202与输出行星架201之间的第二连接螺钉,实现第一支撑部1202与输出行星架201的可拆卸连接;驱动关节还包括安装于尾盖3的支撑端盖14,尾盖3与支撑端盖14之间连接有第三连接螺钉,支撑端盖14可凸出于尾盖3的表面,第五轴承13安装于支撑端盖14上,使得第五轴承13可凸出于尾盖3的表面,第二支撑部1203可通过第五轴承13较好的转动安装于尾盖3上。
本申请实施例提出了一种机器人,包括上述任一项实施例中的驱动关节。由于驱动关节具有较高的机械传动精度,因此机器人的腿部关节及手部关节等关节部也具有较高的机械传动精度。
可以理解的是,另一种具体实施方式中的方案可为在其他实施例的基础上进一步改进的可实现的实施方案。
显然,本申请的上述实施例仅仅是为了清楚说明本申请所作的举例,而并非是对本申请的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请权利要求的保护范围之内。
Claims (12)
1.本体驱动器,其特征在于,包括开设有安装圆孔的壳体、与所述壳体相连的尾盖、安装于所述壳体的定子、转动安装于所述尾盖的转子,以及安装于所述安装圆孔内的行星减速组件;所述安装圆孔的内壁沿周向设有多个驱动齿,多个所述驱动齿形成内齿圈;所述行星减速组件包括输出行星架、转动安装于所述输出行星架且与所述内齿圈相啮合的多个行星轮、设于所述输出行星架的第一轴承及第二轴承,以及与多个所述行星轮均啮合的太阳轮;所述第一轴承与所述第二轴承相对且间隔设置,所述太阳轮的轴线与所述安装圆孔的轴线共线,所述太阳轮与所述转子相连。
2.根据权利要求1所述的本体驱动器,其特征在于,所述第一轴承的外圈及所述第二轴承的外圈均安装于所述安装圆孔的内壁上,所述第一轴承的内圈及所述第二轴承的内圈均安装于所述输出行星架上,所述内齿圈位于所述第一轴承与所述第二轴承之间。
3.根据权利要求2所述的本体驱动器,其特征在于,所述输出行星架包括支架、压盖,以及连接于所述支架与所述压盖之间的第一连接螺钉;所述支架远离所述压盖的一端具有第一抵挡凸起,所述压盖远离所述支架的一端具有第二抵挡凸起;所述第一抵挡凸起位于所述第一轴承远离所述第二轴承的一侧,所述第一抵挡凸起与所述第一轴承的内圈抵接;所述第二抵挡凸起位于所述第二轴承远离所述第一轴承的一侧,所述第二抵挡凸起与所述第二轴承的内圈抵接。
4.根据权利要求3所述的本体驱动器,其特征在于,所述安装圆孔的内壁设有第三抵挡凸起,所述驱动齿位于所述第三抵挡凸起上;所述第一轴承的外圈与所述第三抵挡凸起的一端相抵接,所述第二轴承的外圈与所述第三抵挡凸起的另一端相抵接。
5.根据权利要求1所述的本体驱动器,其特征在于,所述输出行星架上开设有让位缺口,所述让位缺口的相对两个内壁上开设有转动孔;所述行星减速组件还包括与所述行星轮转动连接的行星销轴,所述行星销轴的相对的两端均固定安装于所述转动孔内。
6.根据权利要求1-5任一项所述的本体驱动器,其特征在于,所述壳体正对所述尾盖的一侧表面向靠近所述尾盖的方向延伸形成有安装台,所述定子套设于所述安装台上;所述安装圆孔贯穿所述安装台;于所述安装圆孔的轴线方向上,所述定子的至少部分位置与所述行星减速组件重合。
7.根据权利要求1-5任一项所述的本体驱动器,其特征在于,所述转子正对所述壳体的一侧表面向靠近所述壳体的方向延伸形成有第一安装筒,所述太阳轮与所述第一安装筒相连,所述本体驱动器还包括设于所述第一安装筒与所述输出行星架之间的第三轴承,所述第三轴承的内圈安装于所述第一安装筒上,所述第三轴承的外圈安装于所述输出行星架上。
8.根据权利要求1-5任一项所述的本体驱动器,其特征在于,所述转子背对所述壳体的一侧表面向远离所述壳体的方向延伸形成有第二安装筒;所述本体驱动器还包括设于所述第二安装筒与所述尾盖之间的第四轴承;所述第四轴承的内圈安装于所述第二安装筒上,所述尾盖安装于所述第四轴承的外圈上。
9.驱动关节,其特征在于,包括如权利要求1-8任一项所述的本体驱动器,以及输出结构件;所述输出结构件与所述输出行星架相连。
10.根据权利要求9所述的驱动关节,其特征在于,所述驱动关节还包括内圈安装于所述尾盖的第五轴承,所述输出结构件包括连接部、与所述连接部相连的第一支撑部,以及与所述第一支撑部相连的第二支撑部;所述第一支撑部与所述第二支撑部相对且间隔设置;所述第一支撑部与所述输出行星架相连,所述第二支撑部安装于所述第五轴承的外圈。
11.根据权利要求10所述的驱动关节,其特征在于,所述驱动关节还包括安装于所述尾盖的支撑端盖,所述第五轴承安装于所述支撑端盖上。
12.机器人,其特征在于,包括如权利要求9-11任一项所述的驱动关节。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110591643.8A CN113357315A (zh) | 2021-05-28 | 2021-05-28 | 本体驱动器、驱动关节及机器人 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110591643.8A CN113357315A (zh) | 2021-05-28 | 2021-05-28 | 本体驱动器、驱动关节及机器人 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113357315A true CN113357315A (zh) | 2021-09-07 |
Family
ID=77528175
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110591643.8A Pending CN113357315A (zh) | 2021-05-28 | 2021-05-28 | 本体驱动器、驱动关节及机器人 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113357315A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117006204A (zh) * | 2023-10-08 | 2023-11-07 | 深圳逐际动力科技有限公司 | 致动器、关节模组及机器人 |
CN117381844A (zh) * | 2023-12-13 | 2024-01-12 | 中国科学院自动化研究所 | 集成一体式关节模组 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102710059A (zh) * | 2010-09-24 | 2012-10-03 | 精工爱普生株式会社 | 电力机械装置以及使用该电力机械装置的致动器、电动机 |
KR101424739B1 (ko) * | 2013-02-27 | 2014-08-04 | 주식회사 에스비비테크 | 사이클로이드 감속기 |
CN107651041A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-02-02 | 山东大学 | 一种电动四足机器人的单腿结构 |
CN210919983U (zh) * | 2019-08-16 | 2020-07-03 | 南昌三瑞模型有限公司 | 机器人关节动力模组 |
CN111953133A (zh) * | 2020-07-03 | 2020-11-17 | 南方科技大学 | 驱动装置与设备 |
CN112208668A (zh) * | 2020-08-25 | 2021-01-12 | 深圳市优必选科技股份有限公司 | 关节连杆驱动机构及机器人 |
CN112720559A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-04-30 | 深圳市优必选科技股份有限公司 | 准直驱关节及机器人 |
-
2021
- 2021-05-28 CN CN202110591643.8A patent/CN113357315A/zh active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102710059A (zh) * | 2010-09-24 | 2012-10-03 | 精工爱普生株式会社 | 电力机械装置以及使用该电力机械装置的致动器、电动机 |
KR101424739B1 (ko) * | 2013-02-27 | 2014-08-04 | 주식회사 에스비비테크 | 사이클로이드 감속기 |
CN107651041A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-02-02 | 山东大学 | 一种电动四足机器人的单腿结构 |
CN210919983U (zh) * | 2019-08-16 | 2020-07-03 | 南昌三瑞模型有限公司 | 机器人关节动力模组 |
CN111953133A (zh) * | 2020-07-03 | 2020-11-17 | 南方科技大学 | 驱动装置与设备 |
CN112208668A (zh) * | 2020-08-25 | 2021-01-12 | 深圳市优必选科技股份有限公司 | 关节连杆驱动机构及机器人 |
CN112720559A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-04-30 | 深圳市优必选科技股份有限公司 | 准直驱关节及机器人 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117006204A (zh) * | 2023-10-08 | 2023-11-07 | 深圳逐际动力科技有限公司 | 致动器、关节模组及机器人 |
CN117006204B (zh) * | 2023-10-08 | 2024-01-19 | 深圳逐际动力科技有限公司 | 致动器、关节模组及机器人 |
CN117381844A (zh) * | 2023-12-13 | 2024-01-12 | 中国科学院自动化研究所 | 集成一体式关节模组 |
CN117381844B (zh) * | 2023-12-13 | 2024-03-15 | 中国科学院自动化研究所 | 集成一体式关节模组 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111113477B (zh) | 机器人关节结构及机器人 | |
CN109923767B (zh) | 电动致动器 | |
CN107246461B (zh) | 伺服舵机及机器人 | |
CN113357315A (zh) | 本体驱动器、驱动关节及机器人 | |
CN111516002A (zh) | 机器人的关节单元、关节模组以及具有其的足式机器人 | |
JP2007131295A (ja) | 動力出力装置 | |
CN211565962U (zh) | 机器人关节结构及机器人 | |
CN116085430A (zh) | 一种轮毂电机齿轮减速机构及方法 | |
JP2006304558A (ja) | モータ組込みハイポサイクロイド減速機 | |
CN215093695U (zh) | 本体驱动器、驱动关节及机器人 | |
WO2018123895A1 (ja) | 減速装置、関節装置及びロボットアーム構造 | |
JP4228899B2 (ja) | 車両用操舵力伝達装置 | |
JP4207542B2 (ja) | 電気式車輪駆動装置 | |
CN114337084A (zh) | 电机及电动自行车 | |
CN214699024U (zh) | 机器人用传动机构、驱动组件及驱动装置 | |
JP2010091009A (ja) | 減速機構付モータ | |
JP2016056926A (ja) | 車輪駆動装置 | |
CN210397602U (zh) | 行星谐波组合减速器 | |
JP2006300273A (ja) | モータ組込みハイポサイクロイド減速機 | |
CN220523189U (zh) | 一种减速机 | |
CN220551467U (zh) | 一种驱动装置及电子产品 | |
CN218082780U (zh) | 机器人关节及机器人 | |
CN220828483U (zh) | 一种摆线针轮减速器及机器人 | |
JP2002079951A (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
CN221177459U (zh) | 驱动装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210907 |