用于大腿和小腿共驱机器人的髋关节减速电机组件制造技术

本申请提供了用于大腿和小腿共驱机器人的髋关节减速电机组件，包括：第一电机和第二电机、减速器机构、第一输出轮和第二输出轮，所述第一电机的壳体与所述第二电机的壳体均固定在机器人的胯部组件上。本实用新型专利技术将动力系统集成化设计，通过将两个电机对置，分别安装在减速器支架两侧，同时将电机、减速器、码盘集成在一起，形成较为紧凑的一体化动力系统，不仅减小了体积，而且减轻了重量。而且减轻了重量。而且减轻了重量。

【技术实现步骤摘要】
用于大腿和小腿共驱机器人的髋关节减速电机组件


[0001]本申请涉及用于下肢的器械
，特别涉及用于大腿和小腿共驱机器人的髋关节减速电机组件。

技术介绍

[0002]穿戴式下肢外骨骼可以为人们的下肢提供诸如助力、保护、身体支撑等功能，其融合了机械、电子、控制、传感等多种技术，是一种能在操作者的无意识控制下完成助力行走等功能的人机一体化系统，在医疗、军事等诸多领域有着广泛的应用前景。目前的穿戴式下肢外骨骼仍面临着诸多问题，例如，腿部的驱动方式：液压驱动力大，但是系统结构复杂，重量大，响应速度慢，比较适合运动速度缓慢的外骨骼系统。电机驱动效率高，控制简单可靠，响应速度快，体积小、重量轻，被广泛应用于工业机器人和外骨骼机器人行业。
[0003]传统的用于大腿和小腿共驱机器人的髋关节减速电机组件，结构为两个单独的电机分别配设减速器，占用空间较大且较重，影响穿戴人的舒适度，并且机器人的胯部组件上很难匹配足够的安装空间。
[0004]因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供用于大腿和小腿共驱机器人的髋关节减速电机组件，以解决或缓解上述现有技术中存在的问题。
[0006]为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：本申请提供了用于大腿和小腿共驱机器人的髋关节减速电机组件，包括：第一电机和第二电机，所述第一电机的壳体与所述第二电机的壳体均固定在机器人的胯部组件上；
[0007]减速器机构，包括减速器支架、第一输出端、第二输出端、第一输入端、第二输入端，所述减速器支架分别与所述第一电机的壳体、所述第二电机的壳体固定连接，所述第一输出端与所述第一输入端对应，所述第二输出端与所述第二输入端对应，所述第一输入端与所述第一电机的转子或输出轴固定连接，所述第二输入端与所述第二电机的转子或输出轴固定连接；
[0008]第一输出轮和第二输出轮，分别与所述第一输出端和所述第二输出端固定连接，所述第一输出轮和所述第二输出轮共同驱动机器人的大腿和小腿；
[0009]所述减速器支架与所述第一电机的壳体之间的空间形成第一容纳空间，所述减速器支架与所述第二电机的壳体之间的空间形成第二容纳空间，所述第一电机的转子、所述第一电机的定子、所述第一输出端、所述第一输入端和所述第一输出轮均设置在第一容纳空间中，所述第二电机的转子、所述第二电机的定子、所述第二输出端、所述第二输入端和所述第二输出轮均设置在第二容纳空间中。
[0010]进一步的，所述减速器机构包括两个二级减速传动组件，两个所述二级减速传动组件共用减速器支架；两个所述二级减速传动组件以减速器支架为中心对称设置。
[0011]进一步的，所述二级减速传动组件为齿轮组减速传动组件，齿轮组减速传动组件包括齿轮架，所述齿轮架固定在所述减速器支架上。
[0012]进一步的，所述二级减速传动组件包括太阳轮、行星轮、内齿圈，两个所述太阳轮分别形成对应的所述第一输入端或所述第二输入端；
[0013]所述行星轮的数量为三，通过齿轮轴分别转动安装在所述齿轮架上，所述行星轮包括同轴固连的大齿轮和小齿轮，所述大齿轮与所述太阳轮啮合；
[0014]内齿圈，套设在三个所述小齿轮上并与所述小齿轮啮合，两个所述内齿圈分别形成对应的所述第一输出端或所述第二输出端。
[0015]进一步的，所述第一电机的定子、所述第二电机的定子上分别设有码盘，所述码盘用于监测所述第一电机、所述第二电机的运动。
[0016]进一步的，所述码盘为有线码盘，所述第一电机的壳体与所述第二电机的壳体上分别设有过线孔，以供所述有线码盘的线缆穿出。
[0017]进一步的，所述第一电机的壳体与所述第二电机的壳体分别形成半开放空腔，所述第一电机的转子、所述第一电机的定子设置在所述第一电机的壳体的半开放空腔中；
[0018]所述第二电机的转子、所述第二电机的定子设置在所述第二电机的壳体的半开放空腔中。
[0019]进一步的，所述减速器支架包括工字型件和安装板，
[0020]所述工字型件包括上臂、下臂和立臂，所述上臂和所述下臂用于与所述第一电机的壳体、第二电机的壳体连接；
[0021]所述安装板垂直于所述上臂、所述下臂所在平面，并与所述立臂固定连接；
[0022]两个所述齿轮架分别固定在所述安装板的两处板面上。
[0023]与最接近的现有技术相比，本申请实施例的技术方案具有如下有益效果：
[0024]1)本技术将动力系统集成化设计，通过将两个电机对置，分别安装在减速器支架两侧，同时将电机、减速器、码盘集成在一起，形成较为紧凑的一体化动力系统，不仅减小了体积，而且减轻了重量。
[0025]2)二级减速传动组件，体积小重量轻，利于机器人的运动和穿戴人的穿戴体验。
[0026]3)齿轮减速传动组件，传动可靠，齿轮架固定在减速器支架上，利用现有结构，不额外增加重量和体积，利于机器人的运动和穿戴人的穿戴体验。
[0027]4)通过行星轮齿轮组实现减速，技术成熟结构简单。
[0028]5)通过码盘监测所述第一电机、所述第二电机的运动，利于对机器人腿部的精确控制。
[0029]6)有线码盘的信号传输更为可靠。
[0030]7)第一电机的壳体与第二电机的壳体分别形成半开放空腔，相对于密闭空腔，体积小重量轻。
[0031]8)减速器支架包括工字型件和安装板，结构简单，强度较高
附图说明
[0032]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。其中：
[0033]图1为本申请的用于大腿和小腿共驱机器人的髋关节减速电机组件的爆炸图；
[0034]图2为图1中第一电机壳体的轴侧图；
[0035]图3为图1中齿轮组减速传动组件的配合示意图；
[0036]图4为图1中第一电机和太阳轮的结构示意图；
[0037]图5为图1中码盘与第一电机的结构示意图；
[0038]图6为图1中减速机支架、齿轮组减速传动组件、第一输出轮和第二输出轮的结构示意图。
[0039]附图标记说明：
[0040]1、紧固销钉；2、第一电机壳体；3、第一电机定子；4、码盘；5第一电机转子；6、第一输出轮；7、内齿圈；8、行星轮；81、大齿轮；82、小齿轮；9、工字型件；10、安装板；11、齿轮架；12、太阳轮；13、轴承孔；14、销钉孔；15、过线孔；16、转子安装轴；17、齿轮轴。
具体实施方式
[0041]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。各个示例通过本申请的解释的方式提供而非限制本申请。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本申请的范围或精神的情况下，可在本申请中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于大腿和小腿共驱机器人的髋关节减速电机组件，其特征在于，包括：第一电机和第二电机，所述第一电机的壳体与所述第二电机的壳体均固定在机器人的胯部组件上；减速器机构，包括减速器支架、第一输出端、第二输出端、第一输入端、第二输入端，所述减速器支架分别与所述第一电机的壳体、所述第二电机的壳体固定连接，所述第一输出端与所述第一输入端对应，所述第二输出端与所述第二输入端对应，所述第一输入端与所述第一电机的转子或输出轴固定连接，所述第二输入端与所述第二电机的转子或输出轴固定连接；第一输出轮和第二输出轮，分别与所述第一输出端和所述第二输出端固定连接，所述第一输出轮和所述第二输出轮共同驱动机器人的大腿和小腿；所述减速器支架与所述第一电机的壳体之间的空间形成第一容纳空间，所述减速器支架与所述第二电机的壳体之间的空间形成第二容纳空间，所述第一电机的转子、所述第一电机的定子、所述第一输出端、所述第一输入端和所述第一输出轮均设置在第一容纳空间中，所述第二电机的转子、所述第二电机的定子、所述第二输出端、所述第二输入端和所述第二输出轮均设置在第二容纳空间中。2.根据权利要求1所述的用于大腿和小腿共驱机器人的髋关节减速电机组件，其特征在于，所述减速器机构包括两个二级减速传动组件，两个所述二级减速传动组件共用减速器支架；两个所述二级减速传动组件以减速器支架为中心对称设置。3.根据权利要求2所述的用于大腿和小腿共驱机器人的髋关节减速电机组件，其特征在于，所述二级减速传动组件为齿轮组减速传动组件，齿轮组减速传动组件包括齿轮架，所述齿轮架固定在所述减速器支架上。4.根据权利要求3所述的用于大腿和小腿共驱机器人的髋...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡沂恒，芮岳峰，杨亚，王春雷，马保平，张震宇，
申请(专利权)人：上海微电机研究所中国电子科技集团公司第二十一研究所，
类型：新型
国别省市：