一种中空型双足机器人关节制造技术

本实用新型专利技术公开了一种中空型双足机器人关节，包括：谐波减速器、电机、绝对编码器和驱动器组件，其中，谐波减速器安装在电机的前端，驱动器组件安装在电机的后端，绝对编码器固定连接在电机，绝对编码器采集到的信息能够传输到驱动器组件。本实用新型专利技术通过对传统地谐波减速器内的十字交叉滚柱轴承进行设计，十字交叉滚柱轴承外圈直径仅稍大于刚轮，十字交叉滚柱轴承为内外圈一体的薄型轴承，由于断面面积极小，可实现谐波减速器的轻量化和小型化，而谐波减速器是机器人关节的组成部分，则使得机器人关节轻量化和小型化，还通过对传统地谐波减速器内的输出法兰与固定法兰的材料采用为高强度铝合金，进一步减轻了谐波减速器的重量。进一步减轻了谐波减速器的重量。进一步减轻了谐波减速器的重量。

【技术实现步骤摘要】
一种中空型双足机器人关节


[0001]本技术涉及机器人
，尤其涉及一种中空型双足机器人关节。

技术介绍

[0002]双足机器人是机器人应用领域的一个分支，其发展初衷就是为了能够代替人类，去往人类所能去的任何地方，完成一些繁重甚至对人来说比较危险的工作。
[0003]相比于四足机器人，双足机器人的造价更加昂贵、平衡系统更为复杂，其研发周期也更加漫长。从双足机器人的腿部设计来说，其核心方向可归纳为，提高关节驱动器物理上的离地距离，尽可能减少腿部惯量从而更加利于机器人的运动控制，同时双足机器人为了应对行走时的各种复杂情况，其腿部设计还必须做到强而有力且能够对各种姿态调整做出及时的反应。这就要求双足机器人的关节在追求小型化和轻量化。
[0004]现有的机器人关节普遍存在重量大、体积大的问题，从而限制了机器人的快速发展及其量产。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是为了解决现有机器人关节存在重量大、体积大的缺点，而提出的一种中空型双足机器人关节。
[0006]为了实现上述目的，本技术采用了如下技术方案：
[0007]一种中空型双足机器人关节，包括：谐波减速器、电机、绝对编码器和驱动器组件，其中，所述谐波减速器安装在所述电机的前端，所述驱动器组件安装在所述电机的后端，所述绝对编码器固定连接在所述电机，所述绝对编码器采集到的信息能够传输到所述驱动器组件。
[0008]优选地，所述谐波减速器包括凸轮、柔性轴承、柔轮、刚轮、十字交叉滚柱轴承、减速器固定法兰、输出法兰，所述凸轮通过波发生器与所述电机连接，所述柔性轴承内圈与所述凸轮固定连接，所述柔性轴承外圈与所述柔轮内圈啮合部固定连接，所述柔轮与所述输出法兰固定连接，所述十字交叉滚柱轴承具有外圈压板和内圈压板，所述外圈压板与所述固定法兰固定连接，所述内圈压板与所述输出法兰固定连接。
[0009]优选地，所述输出法兰与所述固定法兰的材料均为高强度铝合金。
[0010]优选地，所述电机包括电机轴、电机外壳、电机后端盖、电机转子和电机定子，所述电机轴通过第一轴承和第二轴承分别与所述电机外壳和所述电机后端盖连接，所述第一轴承和所述第二轴承均具有外圈和内圈，所述第一轴承的外圈通过所述电机外壳轴承室和压盖固定，所述第一轴承的内圈通过所述电机轴轴肩和卡簧固定，所述第二轴承通过波形弹簧轴向预紧，所述电机外壳采用铝合金材质，所述电机后端盖与所述电机外壳固定连接，所述电机后端盖轴承室内还设置有密封圈，所述密封圈与所述第二轴承外圈固定连接。
[0011]优选地，所述绝对编码器包括编码器静盘和编码器动盘，所述编码器动盘通过动盘转接法兰与电机轴固定连接，所述编码器静盘与所述电机后端盖固定连接。
[0012]优选地，所述绝对编码器为多圈高速编码器。
[0013]相比现有技术，本技术的有益效果为：
[0014]1、本技术通过对传统地谐波减速器内的十字交叉滚柱轴承进行设计，十字交叉滚柱轴承外圈直径仅稍大于刚轮，十字交叉滚柱轴承为内外圈一体的薄型轴承，由于断面面积极小，可实现谐波减速器的轻量化和小型化，而谐波减速器是机器人关节的组成部分，则使得机器人关节轻量化和小型化。
[0015]2、本技术通过对传统地谐波减速器内的输出法兰与固定法兰的材料采用为高强度铝合金，在满足强度要求的同时可减轻减速器的重量，而谐波减速器是机器人关节的组成部分，则进一步减轻了谐波减速器的重量。
[0016]3、本技术通过对电机内的电机定子和电机转子均采用大中空的设计，使得第一轴承与第二轴承可以藏入电机内部，以缩小轴承室的体积使得电机更加紧凑，减少电机在机器人关节内的占用空间，则使得机器人关节小型化。
[0017]4、本技术通过将机器人关节内的绝对编码器更换为多圈高速编码器，多圈高速编码器体积小可以嵌入电机内部，进一步缩小电机的整体尺寸。
附图说明
[0018]图1为本技术提出的一种中空型双足机器人关节的结构分解示意图；
[0019]图2为本技术提出的一种中空型双足机器人关节的剖面结构示意图。
[0020]图中：1、谐波减速器；2、电机；3、绝对编码器；4、驱动器组件；11、凸轮；12、柔性轴承；13、柔轮；14、刚轮；15、十字交叉滚柱轴承；151、外圈压板；152、内圈压板；16、固定法兰；17、输出法兰；18、波发生器；21、电机轴；22、电机外壳；23、电机后端盖；24、电机转子；25、电机定子；26、第一轴承；261、卡簧；27、第二轴承；271、密封圈；272、波形弹簧；28、压盖；31、编码器静盘；32、编码器动盘；33、动盘转接法兰。
具体实施方式
[0021]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0022]参照图1
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2，一种中空型双足机器人关节，包括：谐波减速器1、电机2、绝对编码器3和驱动器组件4，其中，谐波减速器1安装在电机2的前端，驱动器组件4安装在电机2的后端，绝对编码器3固定连接在电机2，绝对编码器3采集到的信息能够传输到驱动器组件4。
[0023]进一步地，谐波减速器1包括凸轮11、柔性轴承12、柔轮13、刚轮14、十字交叉滚柱轴承15、减速器固定法兰16、输出法兰17，凸轮11通过波发生器18与电机2连接，柔性轴承12内圈与凸轮11固定连接，柔性轴承12外圈与柔轮13内圈啮合部固定连接，柔轮13与输出法兰17固定连接，十字交叉滚柱轴承15具有外圈压板151和内圈压板152，外圈压板151与固定法兰16固定连接，内圈压板152与输出法兰17固定连接。
[0024]电机轴21的运动通过波发生器18传达到凸轮11，凸轮11带动柔性轴承12，从而通过转动压迫柔轮13内圈使其变形成椭圆形，柔轮13的外齿轮与刚轮14的内齿轮啮合传动，
且刚轮14的齿数多于所述柔轮13的齿数；
[0025]柔轮13与输出法兰17固定连接，电机轴21通过柔轮13，将作用力传递到输出法兰17，其中，所述柔轮13选用标准尺寸柔轮以满足输出力矩的要求；
[0026]十字交叉滚柱轴承15外圈直径仅稍大于刚轮14，十字交叉滚柱轴承15为内外圈一体的薄型轴承，由于断面面积极小，可实现谐波减速器1的轻量化和小型化。
[0027]进一步地，输出法兰17与固定法兰16的材料均为高强度铝合金，在满足强度要求的同时可减轻减速器的重量。
[0028]本技术的谐波减速器1经过精心设计与传统的谐波减速器相比，本技术通过更换更轻、更薄的十字交叉滚柱轴承15，大大减轻了谐波减速器1的重量，同时采用铝合金材料的固定法兰16和输出法兰17进一步减轻了减速器的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中空型双足机器人关节，其特征在于，包括：谐波减速器(1)、电机(2)、绝对编码器(3)和驱动器组件(4)，其中，所述谐波减速器(1)安装在所述电机(2)的前端，所述驱动器组件(4)安装在所述电机(2)的后端，所述绝对编码器(3)固定连接在所述电机(2)，所述绝对编码器(3)采集到的信息能够传输到所述驱动器组件(4)。2.根据权利要求1所述的一种中空型双足机器人关节，其特征在于，所述谐波减速器(1)包括凸轮(11)、柔性轴承(12)、柔轮(13)、刚轮(14)、十字交叉滚柱轴承(15)、减速器固定法兰(16)、输出法兰(17)，所述凸轮(11)通过波发生器(18)与所述电机(2)连接，所述柔性轴承(12)内圈与所述凸轮(11)固定连接，所述柔性轴承(12)外圈与所述柔轮(13)内圈啮合部固定连接，所述柔轮(13)与所述输出法兰(17)固定连接，所述十字交叉滚柱轴承(15)具有外圈压板(151)和内圈压板(152)，所述外圈压板(151)与所述固定法兰(16)固定连接，所述内圈压板(152)与所述输出法兰(17)固定连接。3.根据权利要求2所述的一种中空型双足机器人关节，其特征在于，所述输出法兰(17)与所述固定法兰(16)的材料均为高强度铝合金。4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈天华，
申请(专利权)人：深圳市泰科智能机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：