一种两自由度关节结构制造技术

本实用新型专利技术涉及多自由度关节技术领域，尤其涉及一种两自由度关节结构，其包括U型固定板、与所述U型固定板能够相对转动的U型连接板、第一自由度机构以及设置在所述U型连接板上的第二自由度机构；所述U型固定板的底板与所述U型连接板的底板相对设置，所述U型连接板的第一侧板通过所述第一自由度机构连接在所述U型固定板的第一侧板的内侧，所述U型连接板的第二侧板转动连接在所述U型固定板的第二侧板的内侧。本实用新型专利技术结构简单，设计合理，安装、使用以及控制方便，通用性和实用性较强，使用寿命长，便于推广使用。

A joint structure of two degrees of freedom

The utility model relates to a multi degree of freedom joint technical field, in particular to a two DOF joint structure, which comprises a U type U type fixed plate, and the U type fixed plate can rotate relative to the connecting plate, the first degree of freedom mechanism and is arranged on the connecting plate of the type U second degree of freedom mechanism the floor; the U type fixed plate and the connecting plate type U is opposite to the first side plate, the U type of the connecting plate through the inner side of the first side first degree of freedom mechanism is connected with the U type fixed plate, the second side of the U type of the connecting plate is connected with the second. In the side of the U type fixed plate inside. The utility model has the advantages of simple structure, reasonable design, convenient installation and use, convenient control, versatility and practicability, long service life, and convenient popularization and use.

【技术实现步骤摘要】
一种两自由度关节结构
本技术涉及多自由度关节
，尤其涉及一种两自由度关节结构。
技术介绍
随着机器人技术的发展，机器人种类不断增多，对机器人关节的灵活性、紧凑性、智能性、可控性的要求越来越高。两自由度关节指具有两个轴线垂直相交自由度的关节，这种关节的原型在人体和动物体上普遍存在，比如人体和其他行走类动物的颈关节、腕关节、踝关节、指根关节、腰关节，螃蟹和其他爬行类动物的腿根关节等。因此，对于各种仿生机器人，制作具有两自由度的关节是需要解决的问题之一。但是，现有技术中的机器人两自由度关节结构，具有固有缺陷，如结构庞大，制作成本高，结构集成度不高，强度低，定位不精准，控制难度大，载荷能力低等，这些缺陷均限制了仿生机器人的发展，不便于两自由度关节结构的推广使用。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本技术提供一种两自由度关节结构，用于解决现有技术中的不足，其结构简单，制作成本低，安装、使用以及控制方便，通用性和实用性较强，使用寿命长，便于推广使用。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本技术提供一种两自由度关节结构，包括U型固定板、U型连接板、第一自由度机构以及第二自由度机构；所述U型固定板的底板与所述U型连接板的底板相对设置，所述U型连接板的第一侧板通过所述第一自由度机构连接在所述U型固定板的第一侧板的内侧，所述U型连接板的第二侧板转动连接在所述U型固定板的第二侧板的内侧；所述第一自由度机构包括第一小齿轮、第一大齿轮以及固定连接所述U型连接板的第一电机和第一轴承连接件，所述第一电机的输出端和所述第一轴承连接件均由所述U型连接板的内侧穿出所述U型连接板的第一侧板，所述第一电机的穿出端连接所述第一小齿轮，所述第一小齿轮啮合有所述第一大齿轮，所述第一大齿轮固定设置在所述U型固定板的第一侧板的内侧，所述第一大齿轮的内圈连接所述第一轴承连接件的穿出端；所述第二自由度机构包括第二小齿轮、第二大齿轮以及固定连接所述U型连接板的第二电机和第二轴承连接件，所述第二电机的输出端和所述第二轴承连接件均由所述U型连接板的内侧穿出所述U型连接板的底板，所述第二电机的穿出端连接所述第二小齿轮，所述第二小齿轮啮合有所述第二大齿轮，所述第二大齿轮的内圈连接所述第二轴承连接件的穿出端。其中，所述第一轴承连接件包括第一轴承和第一轴套，所述第一轴套的一端设有凸缘，所述凸缘固定在所述U型连接板的第一侧板上，所述第一轴套的另一端外套设所述第一轴承，所述第一轴承的外圈连接所述第一大齿轮。其中，所述两自由度关节结构还包括第一检测机构，所述第一检测机构包括第一连接盘、第一连接片以及第一电位器，所述第一连接盘固定连接所述第一轴套的另一端，所述U型固定板的第一侧板设有容置有所述第一连接盘的通孔，所述第一电位器的本体设置在所述第一连接盘上，所述第一电位器的检测端固定连接所述第一连接片的一端，所述第一连接片的另一端设置在所述U型固定板上。其中，所述第一检测机构还包括第一固定扣，所述第一电位器的检测端通过所述第一固定扣固定连接所述第一连接片的一端。其中，所述第二轴承连接件包括第二轴承和第二轴套，所述第二轴套的一端设有凸缘，所述凸缘固定在所述U型连接板的底板上，所述第二轴套的另一端外套设所述第二轴承，所述第二轴承的外圈连接所述第二大齿轮。其中，所述两自由度关节结构还包括第二检测机构，所述第二检测机构包括第二连接盘、第二连接片、第二电位器以及固定连接所述第二大齿轮的大齿轮连动盘，所述大齿轮连动盘设有容置所述第二连接盘的通孔，所述第二连接盘固定连接所述第二轴套的另一端，所述大齿轮连动盘设有容置有所述第二连接盘的通孔，所述第二电位器的本体设置在所述第二连接盘上，所述第二电位器的检测端固定连接所述第二连接片的一端，所述第二连接片的另一端设置在所述大齿轮连动盘上。其中，所述第二检测机构还包括第二固定扣，所述第二电位器的检测端通过第二固定扣固定连接所述第二连接片的一端。(三)有益效果本技术提供的两自由度关节结构，相对于现有技术具有以下优点：1、本技术提供的两自由度关节结构，结构简单，制作成本低，安装、使用以及控制方便，通用性和实用性较强，使用寿命长，便于推广使用；2、采用两个U型板、两个电机以及轴承连接件的合理结合，实现两自由度关节结构的两个自由度的运动；3、通过设置第一电位器和第二电位器，能够精确测量第一自由度机构和第二自由度机构转动的角度，控制方便；4、除了可以用于机器人的关节驱动外，还能够用于两自由度平台的驱动，通用性强，这些领域的应用，决定了对其进行深入研究和分析的重要意义与价值，具有良好的社会效益和经济效益。附图说明图1为本技术提供的两自由度关节结构的结构示意图；图2为本技术提供的第一自由度机构的结构示意图；图3为本技术提供的第二自由度机构的结构示意图；图4为本技术提供的第二自由度机构的第二轴承连接件的结构示意图；图5为本技术提供的第一连接盘和第二连接盘的结构示意图；图中，1：第一电机；2：第一小齿轮；3：第一大齿轮；4：第一轴套；5：第一轴承；6：第一连接盘；7、第一电位器；8、第一连接片；9、第一固定扣；10、U型固定板；11、第二电机；12、第二小齿轮；13、第二大齿轮；14、第二轴套；15、第二轴承；16、第二连接盘；17、第二电位器；18、第二连接片；19、U型连接板；20、第二固定扣；21、大齿轮连动盘。具体实施方式为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的较佳实施方式。以上仅为本技术的优选实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
，均同理包括在本技术的专利保护范围内。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本技术提供一种两自由度关节结构，用于解决现有技术中的不足，其结构简单，制作成本低，安装、使用以及控制方便，通用性和实用性较强，使用寿命长，便于推广使用。如图1-5所示，本技术实施例中提供一种两自由度关节结构，包括U型固定板10、U型连接板19、第一自由度机构以及第二自由度机构；U型固定板10的底板与U型连接板19的底板相对设置，U型连接板19的第一侧板通过第一自由度机构连接在U型固定板10的第一侧板的内侧，U型连接板19的第二侧板转动连接在U型固定板10的第二侧板的内侧；第一自由度机构包括第一小齿轮2、第一大齿轮3以及固定连接U型连接板19的第一电机1和第一轴承连接件，第一电机1的输出端和第一轴承连接件均由U型连接板19的内侧穿出U型连接板19的第一侧板，第一电机1的穿出端连接第一小齿轮2，第一小齿轮2啮合有第一大齿轮3，第一大齿轮3固定设置在U型固定板10的第一侧板的内侧，第一大齿轮3的内圈连接第一轴承连接件的穿出端；第二自由度机构包括第二小齿轮12、第二大齿轮13以及固定在U型连接板19上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种两自由度关节结构，其特征在于，包括U型固定板、U型连接板、第一自由度机构以及第二自由度机构；所述U型固定板的底板与所述U型连接板的底板相对设置，所述U型连接板的第一侧板通过所述第一自由度机构连接在所述U型固定板的第一侧板的内侧，所述U型连接板的第二侧板转动连接在所述U型固定板的第二侧板的内侧；所述第一自由度机构包括第一小齿轮、第一大齿轮以及固定连接所述U型连接板的第一电机和第一轴承连接件，所述第一电机的输出端和所述第一轴承连接件均由所述U型连接板的内侧穿出所述U型连接板的第一侧板，所述第一电机的穿出端连接所述第一小齿轮，所述第一小齿轮啮合有所述第一大齿轮，所述第一大齿轮固定设置在所述U型固定板的第一侧板的内侧，所述第一大齿轮的内圈连接所述第一轴承连接件的穿出端；所述第二自由度机构包括第二小齿轮、第二大齿轮以及固定连接所述U型连接板的第二电机和第二轴承连接件，所述第二电机的输出端和所述第二轴承连接件均由所述U型连接板的内侧穿出所述U型连接板的底板，所述第二电机的穿出端连接所述第二小齿轮，所述第二小齿轮啮合有所述第二大齿轮，所述第二大齿轮的内圈连接所述第二轴承连接件的穿出端。

【技术特征摘要】
1.一种两自由度关节结构，其特征在于，包括U型固定板、U型连接板、第一自由度机构以及第二自由度机构；所述U型固定板的底板与所述U型连接板的底板相对设置，所述U型连接板的第一侧板通过所述第一自由度机构连接在所述U型固定板的第一侧板的内侧，所述U型连接板的第二侧板转动连接在所述U型固定板的第二侧板的内侧；所述第一自由度机构包括第一小齿轮、第一大齿轮以及固定连接所述U型连接板的第一电机和第一轴承连接件，所述第一电机的输出端和所述第一轴承连接件均由所述U型连接板的内侧穿出所述U型连接板的第一侧板，所述第一电机的穿出端连接所述第一小齿轮，所述第一小齿轮啮合有所述第一大齿轮，所述第一大齿轮固定设置在所述U型固定板的第一侧板的内侧，所述第一大齿轮的内圈连接所述第一轴承连接件的穿出端；所述第二自由度机构包括第二小齿轮、第二大齿轮以及固定连接所述U型连接板的第二电机和第二轴承连接件，所述第二电机的输出端和所述第二轴承连接件均由所述U型连接板的内侧穿出所述U型连接板的底板，所述第二电机的穿出端连接所述第二小齿轮，所述第二小齿轮啮合有所述第二大齿轮，所述第二大齿轮的内圈连接所述第二轴承连接件的穿出端。2.根据权利要求1所述的两自由度关节结构，其特征在于，所述第一轴承连接件包括第一轴承和第一轴套，所述第一轴套的一端设有凸缘，所述凸缘固定在所述U型连接板的第一侧板上，所述第一轴套的另一端外套设所述第一轴承，所述第一轴承的外圈连接所述第一大齿轮。3.根据权利要求2所述的两自由度关节结构，其特征在于，所述两自由度关节结构还包括第一检测机...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宾，郭洪红，徐松兵，李传军，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：新型
国别省市：北京,11