多维度关节及机器人制造技术

本申请提供一种多维度关节，包括本体和驱动组件。本体内设有第一电机和第二电机。驱动组件包括与本体可转动连接的行星架、与第一电机传动连接的第一驱动齿轮、与第二电机传动连接的第二驱动齿轮、至少一个从动齿轮和输出端；第一驱动齿轮和第二驱动齿轮绕第一轴线可转动地安装于行星架上，从动齿轮绕第二轴线可转动地安装于行星架上，第一轴线和第二轴线位于不同方向上；第一驱动齿轮和第二驱动齿轮分别与从动齿轮啮合，从动齿轮连接至输出端，输出端配置为向负载输出力矩。出端配置为向负载输出力矩。出端配置为向负载输出力矩。

【技术实现步骤摘要】
多维度关节及机器人


[0001]本申请涉及机器人领域，特别涉及一种多维度关节及机器人。

技术介绍

[0002]在一些机器人运用中，需要单个关节能够输出多维度的运动。例如在液压双足机器人中，双足仿生机器人的胯骨关节有一个类似于人类的股骨头的万向装置，机器人需要这个万向装置来实现胯骨股骨头输出多个方向的力和位移。由于需要在很小的空间内提供多个方向的力和转角，因此对空间设计提成了很高的要求。申请人已知的一种做法是利用油压泵，将高压油送到胯骨处的小型油压缸，通过油压来实现仿生股骨头位置的转动。

技术实现思路

[0003]本申请一方面提供一种多维度关节，包括本体和驱动组件。本体内设有第一电机和第二电机。驱动组件包括与本体可转动连接的行星架、与第一电机传动连接的第一驱动齿轮、与第二电机传动连接的第二驱动齿轮、至少一个从动齿轮和输出端；第一驱动齿轮和第二驱动齿轮绕第一轴线可转动地安装于行星架上，从动齿轮绕第二轴线可转动地安装于行星架上，第一轴线和第二轴线位于不同方向上；第一驱动齿轮和第二驱动齿轮分别与从动齿轮啮合，从动齿轮连接至输出端，输出端配置为向负载输出力矩。
[0004]在一些实施例中，第一电机和第二电机位于驱动组件的同侧，第一电机通过传动轴连接至第一驱动齿轮，第二电机通过传动件连接至第二驱动齿轮。传动件为中空结构，传动轴穿过传动件及第二驱动齿轮以连接第一电机和第一驱动齿轮。
[0005]在一些实施例中，传动件与传动轴之间设有轴承。
[0006]在一些实施例中，多维度关节还包括至少一个输出齿轮，至少一个输出齿轮与至少一个从动齿轮啮合，从动齿轮通过输出齿轮连接至输出端，至少一个输出齿轮配置为围绕第三轴线旋转，第三轴线与第一轴线和第二轴线位于不同方向上。
[0007]在一些实施例中，第一轴线、第二轴线以及第三轴线彼此相互垂直并相交于一点。
[0008]在一些实施例中，至少一个从动齿轮包括相对设置的一对从动齿轮，至少一个输出齿轮包括相对设置的一对输出齿轮，第一驱动齿轮、第二驱动齿轮、一对从动齿轮以及一对输出齿轮为伞齿轮，齿侧分别朝向驱动组件的中心。
[0009]在一些实施例中，一对输出齿轮上各设有一个输出端，其中一个输出端通过轴承与负载可转动连接。
[0010]在一些实施例中，输出端设置在至少一个从动齿轮上。
[0011]在一些实施例中，至少一个从动齿轮的数量为一个，行星架上设有与输出端对称分布的支撑杆，支撑杆可转动地连接负载。
[0012]在一些实施例中，行星架与本体之间设有支撑驱动组件旋转的轴承。
[0013]在一些实施例中，多维度关节还包括第一传感器和第二传感器，分别用以检测第一电机和第二电机输出的力矩。
[0014]本申请另一方面提供一种机器人，机器人包括根据以上各实施例中任一项的多维度关节。
[0015]本专利技术的一个或多个实施例的细节在下面的附图和描述中提出。本专利技术的其它特征、目的和优点将从说明书、附图以及权利要求书变得明显。
附图说明
[0016]结合描述本申请的各种实施例的附图，通过对本申请的各个方面的以下详细描述，将更容易理解本申请的和其他特征。
[0017]图1是本申请一个实施例的多维度关节的立体示意图；
[0018]图2是图1所示实施例的多维度关节的剖面示意图；
[0019]图3是图1所示实施例中的驱动组件的立体示意图；
[0020]图4是本申请另一个实施例的多维度关节的剖面示意图；
[0021]图5是本申请另一个实施例的多维度关节的剖面示意图；
[0022]图6是图5所示实施例中驱动组件的内部齿轮结构的立体示意图；
[0023]图7是本申请另一个实施例的多维度关节的剖面示意图；
[0024]图8是图7所示实施例中驱动组件的内部齿轮结构的立体示意图；
[0025]图9是本申请另一个实施例的多维度关节的立体示意图；
[0026]图10是图9所示实施例的多维度关节的剖面示意图；
[0027]图11是本申请一个实施例的多维度关节的应用场景的示意图。
具体实施方式
[0028]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0029]本申请提供一种多维度关节以及使用多维度关节的机器人。多维度关节包括本体以及与本体相连的驱动组件。本体内设有第一电机和第二电机。驱动组件包括行星架、第一驱动齿轮、第二驱动齿轮、至少一个从动齿轮以及输出端。行星架与本体可转动地连接，第一驱动齿轮、第二驱动齿轮绕第一轴线可转动地安装于行星架上，从动齿轮绕第二轴线可转动地安装于行星架上，第一轴线和第二轴线位于不同方向上。第一驱动齿轮与第一电机传动连接，第二驱动齿轮与第二电机传动连接。第一驱动齿轮和第二驱动齿轮分别与从动齿轮啮合，从动齿轮连接至输出端。输出端配置为向负载输出力矩。
[0030]本申请的多维度关节将第一电机和第二电机输出的力或力矩集中在驱动组件一点处输出，并通过驱动组件的齿轮配置，可以在不同方向上输出力矩以驱动负载，实现负载在该点处的多自由度运动。
[0031]图1是根据本申请一个实施例的多维度关节10的立体示意图，图2是多维度关节10的剖面示意图。参图1和图2，多维度关节10包括本体20以及与本体20相连的驱动组件30。本体20包括壳体21、设置在壳体21内且并排设置的第一电机22和第二电机23、以及用于将第一电机22和第二电机23输出的力或力矩输出到驱动组件30的传动机构。在此实施例中，第
一电机22和第二电机23位于驱动组件30的同侧，并具有共同的旋转轴线，从而实现紧凑的结构配置。
[0032]结合图2和图3，在本实施例中，驱动组件30包括第一驱动齿轮31、第二驱动齿轮32、一对从动齿轮33、一对输出齿轮34、行星架35以及输出端36。在本实施例中行星架35整体呈近似球形结构，行星架35将齿轮组装在其中并通过轴承与各齿轮可转动地连接。行星架35与本体20可转动地配合并通过齿轮和传动机构可转动地连接到本体20。第一驱动齿轮31和第二驱动齿轮32结构相同，即齿数和模数相同，同时二者相对共轴设置。第一电机22与第一驱动齿轮31传动连接以驱动第一驱动齿轮31绕第一轴线转动，第二电机23与第二驱动齿轮32传动连接以驱动第二驱动齿轮32同样围绕第一轴线转动。本体20进一步包括将第一电机22与第一驱动齿轮31连接的传动轴24，以及将第二电机23与第二驱动齿轮32连接的传动件25。其中，传动轴24穿过第二驱动齿轮32。传动件25套设在传动轴24的外围，以此传动轴24和传动件25可实现异步转动，同时实现稳定、紧凑的结构。传动轴24为中空结构，其内部空间可用于放本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多维度关节，其特征在于，包括：本体，所述本体内设有第一电机和第二电机；以及驱动组件，包括与所述本体可转动连接的行星架、与所述第一电机传动连接的第一驱动齿轮、与所述第二电机传动连接的第二驱动齿轮、至少一个从动齿轮和输出端；其中所述第一驱动齿轮和所述第二驱动齿轮绕第一轴线可转动地安装于所述行星架上，所述从动齿轮绕第二轴线可转动地安装于所述行星架上，所述第一轴线和所述第二轴线位于不同方向上；所述第一驱动齿轮和所述第二驱动齿轮分别与所述从动齿轮啮合，所述从动齿轮连接至所述输出端，所述输出端配置为向负载输出力矩。2.根据权利要求1所述的多维度关节，其特征在于，所述第一电机和所述第二电机位于所述驱动组件的同侧，所述第一电机通过传动轴连接至所述第一驱动齿轮，所述第二电机通过传动件连接至所述第二驱动齿轮；其中，所述传动件为中空结构，所述传动轴穿过所述传动件及所述第二驱动齿轮以连接所述第一电机和所述第一驱动齿轮。3.根据权利要求1所述的多维度关节，其特征在于，所述传动件与所述传动轴之间设有轴承。4.根据权利要求1所述的多维度关节，所述其特征在于，所述多维度关节还包括至少一个输出齿轮，所述至少一个输出齿轮与所述至少一个从动齿轮啮合，所述从动齿轮通过所述输出齿轮连接至所述输出端，所述至少一个输出齿轮配置为围绕第三轴线旋转，所述第三轴线与所述第一轴线和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：安然，彭俊才，宋庭科，王世全，
申请(专利权)人：非夕科技有限公司，
类型：发明
国别省市：