【技术实现步骤摘要】
具有用于有腿机器人的整合过载保护的传动装置
[0001]本申请是申请日为2017年12月13日、申请号为201780077209.X、发 明名称为“具有用于有腿机器人的整合过载保护的传动装置”的方面在了申 请的分案申请。
技术介绍
[0002]示例性机器人可以具有形成机器人腿和臂的多个构件。这些构件的动作 可以被例如液压缸和马达这样的致动器控制。这些致动器的设计决定了机器 人的运行特性，例如机器人可对命令和外部干扰多快做出响应。影响机器人 性能的设计因素可以包括致动器的转动惯量和与之联接的传动装置的传动 比，还有其他因素。
技术实现思路
[0003]本专利技术描述描述了涉及具有用于有腿机器人的整合过载保护的传动装 置。在第一示例性实施方式中，本专利技术描述了机器人。机器人包括：(i)马 达，设置在关节处，该关节配置为控制机器人的构件的动作；(ii)传动装置， 包括联接到马达且配置为随马达旋转的输入构件、中间构件、和输出构件， 其中输入构件配置为接合中间构件且在通过中间构件限定的开发环形空间 中旋转，其中中间构件接合输出构件，且其中中间构件被固定，使得在输入 构件旋转时，输出构件随之以不同速度旋转；(iii)垫，摩擦地联接到传动装 置的输出构件的侧表面且联接到机器人的所述构件；和(iv)弹簧，配置为 在垫上施加轴向预压力，其中轴向预压力限定转矩极限，在该转矩极限被机 器人的所述构件上的转矩负载超过时，传动装置的输出构件相对于垫打滑。
[0004]在第二示例性实施方式中，本专利技术描述了一组件。组件包括：(i)马达...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种传动装置(1200),配置为联接到马达(1300)和构件(1330),该传动装置(1200)包括:输出构件(1318)，随构件(1330)旋转；中间构件(1314)，接合输出构件(1318)，被固定的中间构件(1314)限定开放环形空间；输入构件(1312)，联接到马达(1300)并配置为随马达(1300)旋转，输入构件(1312)配置为接合固定的中间构件(1314)并在所述开放环形空间内旋转，并且当输入构件(1312)旋转时，输出构件(1318)相对于输入构件(1312)以不同的速度旋转；第一摩擦构件(1320)，联接到输出构件(1318)的第一表面；和柔性构件(1328)，配置为在第一和第二摩擦构件(1320，1322)上施加轴向预压力，该轴向预压力限定了转矩极限，该转矩极限表示构件(1330)上的导致传动装置(1200)的输出构件(1318)相对于输入构件(1312)打滑的转矩负载。2.根据权利要求1所述的传动装置(1200)，其中，第一摩擦构件(1320)直接与输出构件(1318)的第一表面接合。3.根据权利要求1或权利要求2所述的传动装置(1200)，还包括联接到输出构件(1318)的第二表面的第二摩擦构件(1322)，所述第二表面与第一表面相反。4.根据权利要求3所述的传动装置(1200)，其中，第二摩擦构件(1322)直接与输出构件(1318)的第二表面接合。5.根据权利要求1
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4中任一项所述的传动装置(1200)，其中，当传动装置(1200)的输出构件(1318)相对于输入构件(1312)打滑时，输出构件(1318)相对于第一和第二摩擦构件(1320，1322)打滑。6.根据权利要求1
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5中任一项所述的传动装置(1200)，其中，第一摩擦构件(1320)联接到压板(1324)，压板(1324)联接到构件(1330)。7.根据权利要求6所述的传动装置(1200)，其中，所述第二摩擦构件(1322)联接到输出挠曲部构件(1326)，所述输出挠曲部构件(1326)设置在所述第二摩擦构件(1322)和所述构件(1330)之间，并且可旋转地固定到所述压板(1324)。8.根据权利要求7所述的传动装置(1200)，其中，所述柔性构件(1328)设置在构件(1330)和输出挠曲部构件(1326)之间，并通过输出挠曲部构件(1326)和压板(1324)在第一和第二摩擦构件(1320，1322)上施加轴向预压力。9.根据权利要求7或8所述的传动装置(1200)，其中，一个或多个垫片(1332)设置在构件(1330)和柔性构件(1328)之间，以改变第一和第二摩擦构件(1320，1322)上的轴向预压力，从而改变转矩极限。10.根据权利要求7
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9中任一项所述的传动装置(1200)，其中，当传动装置(1200)的输出构件(1318)相对于输入构件(1312)打滑时，输出构件(1318)相对于压板(1324)和输出挠曲部构件(1326)打滑。11.根据权利要求1
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10中任一项所述的传动装置(1200)，还包括联接到所述构件(1330)的约束环(1334)，所述约束环(1334)限定了安装所述输出构件(1318)的所述开放环形空间。12.根据权利要求11所述的传动装置(1200)，还包括安装在约束环(1334)和输出构件(1318)之间的约束衬套(1340)，其中约束衬套(1340)包括与约束环(1334)的内周表面接合
的外周表面和与输出构件(1318)的外周表面接合的内周表面。13.根据权利要求1
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12中任一项所述的传动装置(1200)，其中，输入构件是椭圆形的且配置为使得中间构件(1314)随输入构件(1312)旋转而变形，其中中间构件(1314)配置为具有设置在其外周表面上的外部齿(1212)，其中输出构件(1318)配置为具有设置在其内周表面上且与中间构件(1314)的外部齿(1212)接合的内部齿(1214)。14.根据权利要求13所述的传动装置(1200)，还包括安装在马达(1300)的壳体(1302)上的转矩传感器(1316)，其中所述固定的中间构件(1314)包括薄壁筒体，其中外部齿(1212)周向地形成在薄壁筒体的外表面的第一部分上，且其中薄壁筒体的第二部分联接到转矩传感器(1316)。15.根据权利要求1
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14中任一项所述的传动装置(1200)，其中，所述柔性构件(1328)包括Belleville弹簧。16.根据权利要求1
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15中任一项所述的传动装置(1200)，其中，所述中间构件(1314)包括固定的中间构件。17.一种机器人(300)，包括:马达(1300)，设置在关节(403)处，该关节配置为控制机器人(300)的构件(1330)的运动；和根据权利要求1
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16中任一项所述的传动装置(1200)。18.一种传动系统，包括:传动装置，包括:输入构件，联接到马达并配置为随马达旋转，输出构件，和固定的中间构件，接合输出构件，该输入构件配置为接合所述固定的中间构件并在由所述固定的中间构件限定的开放环形空间内旋转，并且当输入构件旋转时，输出构件以不同的速度旋转；摩擦构件，摩擦地联接到传动装置的输出构件的侧表面；弹簧，配置为在摩擦构件上施加轴向预压力，该轴向预压力限定转矩极限，该转矩极限表示导致传动装置的输出构件相对于摩擦构件打滑的转矩负载；和输出挠曲部构件，设置在摩擦构件和弹簧之间并与摩擦构件和弹簧接合，其中输出挠曲部构件是扭转刚性的且是轴向可挠的。19.根据权利要求18所述的系统，其中，所述摩擦构件包括第一摩擦构件，并且其中所述系统还包括摩擦联接到所述输出构件的近端侧表面的第二摩擦构件，并且其中所述第一摩擦构件摩擦联接到所述传动装置的输出构件的远端侧表面。20.根据权利要求19所述的系统，其中，所述第二摩擦构件联接至压板。21.根据权利要求18所述的系统，还包括约束环，该约束环限定了安装传动装置的输出构件的开放环形空间。22.根据权利要求21所述的系统，还包括安装在约束环和传动装置的输出构件之间的约束衬套，该约束衬套包括与约束环的内周表面接合的外周表面和与传动装置的输出构件的外周表面接合的内周表面。23.根据权利要求18所述的系统，还包括安装在由摩擦构件限定的第二环形空间内的O
形环。24.根据权利要求18所述的系统，其中:输入构件是椭圆形的且配置为使得中间构件随输入构件旋转而变形；所述固定的中间构件包括设置在中间构件的外周表面上的外部齿；和输出构件包括设置在输出构件的内周表面上的内部齿，所述内部齿配置为接合中间构件的外部齿。25.一种传动装置组件，包括:传动装置，包括:输入构件，联接到马达并配置为随马达旋转，输出构件，和固定的中间构件，接合输出构件，该输入构件配置为接合所述固定的中间构件并在由所述固定的中间构件限定的开放环形空间内旋转，并且当输入构件旋转时，输出构件以不同的速度旋转；第一垫，摩擦地联接到输出构件的两个远端侧表面；第二垫，摩擦地联接到刚性齿轮的近端侧表面；柔性构件，配置为在第一和第二垫上施加轴向预压力，该轴向预压力限定转矩极限，并且当转矩负载满足转矩极限时，输出构件相对于第一或第二垫中的至少一个打滑；和输出挠性构件，设置在第一垫和柔性构件之间并与它们结合。26.根据权利要求25所述的组件，其中，所述传动装置包括谐波驱动部，并且其中，所述输入包括波形发生器，所述中间构件包括柔性齿轮，并且所述输出构件包括刚性齿轮。27.根据权利要求25所述的组件，其中，所述第二垫联接至压板。28.根据权利要求26所述的组件，还包括约束环，所述约束环限定开放环形空间，其中所述输出构件以及摩擦地联接到所述输出构件的第一和第二垫安装在所述开放环形空间内。29.根据权利要求28所述的组件，还包括交叉滚子轴承，其安装在约束环的外周表面和马达的壳体的内表面之间。30.根据权利要求29所述的组件，还包括安装在约束环和刚性齿轮之间的约束衬套，约束衬套包括与约束环的内周表面接合的外周表面和与刚性齿轮的外周表面接合的内周表面。31.根据权利要求29所述的组件，其中，所述第一垫限定第一开放环形空间，所述第二垫限定第二开放环形空间，所述组件还包括:第一O形环，安装在由第一垫限定的第一开放环形空间内；和第二O形环，安装在由第二垫限定的第二开放环形空间内。32.根据权利要求29所述的组件，其中，所述中间构件包括薄壁筒体，所述薄壁筒体的外表面的一部分上沿周向形成有外部齿，并且所述组件还包括安装在马达的壳体上并联接到所述薄壁筒体的一部分的转矩传感器。33.根据权利要求29所述的组件，其中，所述柔性构件包括Belleville弹簧。34.一种机器人，包括:马达，设置在机器人的腿的关节处，该马达配置为控制机器人的腿的运动；
传动装置，包括联接到马达并配置为随马达旋转的输入构件、输出构件和接合输出构件的固定中间构件，输入构件配置为接合所述固定中间构件并在由所述固定中间构件限定的开放环形空间内旋转，并且当输入构件旋转时，输出构件以不同的速度旋转；垫，摩擦地联接到传动装置的输出构件的侧表面，并联接到机器人的腿；弹簧，配置为在垫上施加轴向预压力，该轴向预压力限定转矩极限，该转矩极限表示机器人的腿上的导致传动装置的输出构件相对于垫打滑的转矩负载；和输出挠曲部构件，设置在垫和弹簧之间并与它们接合，其中输出挠曲部构件是扭转刚性的且是轴向可挠的，并且其中输出挠曲部构件联接到机器人的腿。35.根据权利要求34所述的机器人，其中，所述关节对应于机器人的腿的髋关节。36.根据权利要求35所述的机器人，还包括位于机器人的腿的髋关节处的壳体，其中马达设置在该壳体内。37.根据权利要求34所述的机器人，其中，所述机器人包括四足机器人。38.根据权利要求34所述的机器人，其中，所述机器人包括两足机器人。39.根据权利要求34所述的机器人，进一步包括摩擦地联接到输出构件的近端侧表面的第二垫，并且其中垫摩擦地联接到传动装置的输出构件的远端侧表面。40.根据权利要求39所述的机器人，其中，所述第二垫与压板联接，所述压板与机器人的腿联接。41.根据权利要求34所述的机器人，还包括联接到机器人的腿的约束环，约束环限定安装传动装置的输出构件的所述开放环形空间。42.根据权利要求41所述的机器人，还包括安装在约束环和传动装置的输出构件之间的约束衬...
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