一种机器人关节驱动装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及机器人技术领域，尤其涉及一种机器人关节驱动装置，包括：机身、大腿、小腿、驱动大腿的球形关节及驱动小腿的小腿驱动机构，球形关节包括球形定子及设于球形定子外与球形定子同心的球形腔转子，球形定子内设有定子线圈，球形腔转子内固接有永磁体本实用新型专利技术中的球形关节利用定子线圈产生正交磁场，驱动球形腔转子内的永磁体，带动大腿摆动从而使机器人进行运动，通过球型关节可以使大腿实现三个自由度运动，小腿驱动机构可以实现小腿的折叠和伸开，从而实现抬腿及伸腿动作，与动物的关节结构更接近，灵活性更高。

A Joint Driving Device for Robots

The utility model relates to the technical field of robots, in particular to a joint driving device for robots, which comprises a fuselage, thighs, legs, spherical joints for driving thighs and leg driving mechanisms. The spherical joints include spherical stators and spherical cavity rotors located outside the spherical stator concentric with the spherical stator, with stator coils inside the spherical cavity rotors and solid inside the spherical cavity rotors. The spherical joint in the utility model connected with permanent magnet generates an orthogonal magnetic field by using the stator coil, drives the permanent magnet in the spherical cavity rotor, drives the thigh to swing so as to make the robot move. Through the spherical joint, the thigh can realize three degrees of freedom movement, and the leg driving mechanism can realize the folding and extending of the leg, thus realizing the movement of lifting and extending the leg, and closing the animal. The section structure is closer and more flexible.

【技术实现步骤摘要】
一种机器人关节驱动装置
本技术涉及机器人
，尤其涉及一种机器人关节驱动装置。
技术介绍
足式移动机器人是机器人领域中最活跃的一份子，足式移动机器人具有独特的优势和更高的灵活性，能够轻松的融进人类生活，与人类协同工作，足式移动机器人通过腿部摆动实现运动，现有的的足式移动机器人的腿部大多只能在一个自由度或两个自由度内进行活动，具有较大局限性。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的不足，提供一种能够在多个自由度内自由转动的机器人关节驱动装置。本技术是通过以下技术方案予以实现：一种机器人关节驱动装置，其特征在于，包括：机身、大腿、小腿、驱动大腿的球形关节及驱动小腿的小腿驱动机构，所述球形关节固接于机身上，包括球形定子及设于球形定子外与球形定子同心的球形腔转子，所述球形定子与机身固接，球形定子内设有定子线圈，所述球形腔转子与大腿上端固接，球形腔转子内固接有永磁体，所述小腿驱动机构包括与大腿固接的驱动电机，所述小腿上端与大腿下端铰接，驱动电机自由端与小腿上段铰接。优选的，所述球形定子与球形腔转子之间设有垫块。优选的，所述垫块由聚四氟乙烯或尼龙材料制成。优选的，所述球形定子与机身之间通过连接臂固接，所述连接臂伸入球形定子内，连接臂内设有空腔，所述空腔内设有用于定子线圈冷却的冷却机构。优选的，所述冷却机构为冷却管。优选的，所述大腿内设有让位腔，所述驱动电机固接于让位腔内。优选的，所述驱动电机为直线电机。本技术的有益效果是：本技术中的球形关节利用定子线圈产生正交磁场，驱动球形腔转子内的永磁体，带动大腿摆动从而使机器人进行运动，通过球型关节可以使大腿实现三个自由度运动，小腿驱动机构可以实现小腿的折叠和伸开，从而实现抬腿及伸腿动作，与动物的关节结构更接近，灵活性更高。附图说明图1是本技术的立体结构示意图。图2是球形关节的结构示意图。图中：1.机身，2.大腿，3.小腿，4.球形关节，5.球形定子，6.球形腔转子，7.定子线圈，8.永磁体，9.驱动电机，10.垫块，11.连接臂，12.冷却管。具体实施方式为了使本
的技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本技术作进一步的详细说明。如图所示，本技术包括：机身1、大腿2、小腿3、驱动大腿的球形关节4及驱动小腿的小腿驱动机构，所述球形关节固接于机身上，包括球形定子5及设于球形定子外与球形定子同心的球形腔转子6，所述球形定子与机身固接，球形定子内设有定子线圈7，所述球形腔转子与大腿上端固接，球形腔转子内固接有永磁体8，利用定子线圈产生正交磁场，驱动球形腔转子内的永磁体，带动大腿摆动从而使机器人进行运动，通过球型关节可以使大腿实现三个自由度运动，即既可以绕球心旋转，又可以绕球形关节表面上下和水平旋转，其与动物关节结构相似，灵活度更高，所述小腿驱动机构包括与大腿固接的驱动电机9，所述小腿上端与大腿下端铰接，驱动电机自由端与小腿上段铰接，大腿、小腿及驱动电机围成一个三角形，驱动电机伸缩带动小腿绕大腿转动，实现了小腿的折叠机伸长，模仿动物小腿运动动作，同时可以减小折叠后的体积，便于存放。优选的，所述球形定子与球形腔转子之间设有垫块10，使球形定子与球形腔转子之间留有足够的间隙，便于两者之间发生转动。优选的，所述垫块由聚四氟乙烯或尼龙材料制成。优选的，所述球形定子与机身之间通过连接臂11固接，所述连接臂内设有空腔，所述空腔内设有用于定子线圈冷却的冷却机构，由于定子线圈在工作过程中发热，长时间使用容易温度过高，导致损坏，因此需要使用冷却机构对定子线圈进行降温。优选的，所述冷却机构为冷却管12，本实施例中冷却管内流通有冷却液，通过冷却液吸收定子线圈产生的热量，从而使关节保持较低温度，确保其正常运行。优选的，所述大腿内设有让位腔，所述驱动电机固接于让位腔内，充分利用了大腿的狭长空间，有利于腿部的整体结构布局。优选的，所述驱动电机为直线电机，利用杠杆原理，通过直线电机微小的伸缩变化即可改变小腿与大腿之间的角度，结构简单，控制方便。以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人关节驱动装置，其特征在于，包括：机身、大腿、小腿、驱动大腿的球形关节及驱动小腿的小腿驱动机构，所述球形关节固接于机身上，包括球形定子及设于球形定子外与球形定子同心的球形腔转子，所述球形定子与机身固接，球形定子内设有定子线圈，所述球形腔转子与大腿上端固接，球形腔转子内固接有永磁体，所述小腿驱动机构包括与大腿固接的驱动电机，所述小腿上端与大腿下端铰接，驱动电机自由端与小腿上段铰接。

【技术特征摘要】
1.一种机器人关节驱动装置，其特征在于，包括：机身、大腿、小腿、驱动大腿的球形关节及驱动小腿的小腿驱动机构，所述球形关节固接于机身上，包括球形定子及设于球形定子外与球形定子同心的球形腔转子，所述球形定子与机身固接，球形定子内设有定子线圈，所述球形腔转子与大腿上端固接，球形腔转子内固接有永磁体，所述小腿驱动机构包括与大腿固接的驱动电机，所述小腿上端与大腿下端铰接，驱动电机自由端与小腿上段铰接。2.根据权利要求1所述的一种机器人关节驱动装置，其特征在于，所述球形定子与球形腔转子之间设有垫块。3.根据权利要求2所述的一种机器人关...

【专利技术属性】
技术研发人员：封彦舟，王政，裴麒凯，薛峰，鲍磊，张运杰，
申请(专利权)人：天津木牛流马科技发展股份有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12