本发明专利技术公开了一种轻型减速器及人形机器人。该轻型减速器包括：齿圈，其能够弹性变形，齿圈设置于第一壳体内相啮合；偏心轴，其用于带动第一谐波刚齿轮和第二谐波刚齿轮转动，偏心轴上开设有中空腔体，中空腔体沿轴向贯通偏心轴而具有开放的两端；中心齿轮，其用于带动偏心轴转动；软轴连接件，其用于通过软轴和电机的输出轴连接，软轴连接件和中心齿轮啮合，软轴连接件具有可供所述软轴的端部插入的软轴接口；第一谐波刚齿轮和第二谐波刚齿轮均具有能够和齿圈相互啮合的第二外齿；输出法兰可转动地设置于第一壳体内，输出法兰和第一谐波刚齿轮及第二谐波刚齿轮连接。本发明专利技术的轻型减速器结构紧凑具有较大的设计自由度。速器结构紧凑具有较大的设计自由度。速器结构紧凑具有较大的设计自由度。
【技术实现步骤摘要】
一种轻型减速器及人形机器人
[0001]本专利技术涉及一种轻型减速器及具有其的人形机器人。
技术介绍
[0002]减速器是一种动力传递机构，利用齿轮系达到降低输出转速，增大输出转矩的目的。当前市场上主流机器人关节精密减速器有两类：一种是RV减速器，另一种是谐波减速器。RV减速器中第二级摆线针轮少齿差传动是由短辐外摆线齿轮和针齿轮组成的1齿差内齿轮副、偏心元件(行星架)以及输出机构构成的K
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H
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V型齿轮传动机构。谐波齿轮传动机构是由波发生器、柔性齿轮、刚性齿轮组成的一种变态少齿差行星齿轮传动机，柔性齿轮与刚性齿轮存在少齿差，通过柔性齿轮的弹性变形在机构中起到变态行星轮的作用。然而，RV减速器存在传动过程中有磨损而导致传动误差、不利于输出精度控制以及加工难度较高的问题；而谐波齿轮传动机构的传动误差和精度有待进一步提高。此外，这两种传动机构都存在速比调节复杂或可调节的速比范围较小的问题，在装配至机器人中时受到的限制较多，设计自由度较小。
技术实现思路
[0003]针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种轻型减速器，其结构紧凑具有较大的设计自由度。本专利技术的另一个目的是提供一种人形机器人，其能够易于实现多速比传动，具有高扭转刚度及高精度，电机安装自由度较大。
[0004]本专利技术的第一个方面提供一种轻型减速器，包括第一壳体和输出法兰，所述第一壳体上设有第一内齿；
[0005]所述轻型减速器还包括：
[0006]齿圈，其能够弹性变形，所述齿圈具有第一外齿和第二内齿，所述齿圈设置于所述第一壳体内且所述第一外齿和所述第一内齿啮合；
[0007]第一谐波刚齿轮；
[0008]第二谐波刚齿轮，其相对所述第一谐波刚齿轮偏心设置；
[0009]偏心轴，其用于带动所述第一谐波刚齿轮和所述第二谐波刚齿轮转动，所述偏心轴上开设有中空腔体，所述中空腔体沿轴向贯通所述偏心轴而具有开放的两端；
[0010]中心齿轮，其用于带动所述偏心轴转动；
[0011]软轴连接件，其用于通过软轴和电机的输出轴连接，所述软轴连接件和所述中心齿轮啮合，所述软轴连接件具有可供所述软轴的端部插入的软轴接口；
[0012]其中，所述第一谐波刚齿轮和所述第二谐波刚齿轮均具有能够和所述第二内齿相互啮合的第二外齿，所述第一谐波刚齿轮与所述齿圈具有第一啮合处，所述第二谐波刚齿轮与所述齿圈具有第二啮合处，所述第一啮合处和所述第二啮合处在所述齿圈的圆周方向上间隔一段距离；
[0013]所述偏心轴具有第一轴段、第二轴段和输入轴段，所述第一轴段、所述第二轴段及
所述输入轴段偏心设置，所述第一谐波刚齿轮设置于所述第一轴段上，所述第二谐波刚齿轮设置于所述第二轴段上，所述中心齿轮设置于所述输入轴段上；
[0014]所述输出法兰可转动地设置于所述第一壳体内，所述输出法兰和所述第一谐波刚齿轮及所述第二谐波刚齿轮连接。
[0015]优选地，所述轻型减速器还包括第二壳体，所述第二壳体和所述第一壳体固定连接，所述输入轴段穿过所述第二壳体且二者之间设置有轴承，所述软轴连接件可转动地设置于所述第二壳体上。
[0016]更优选地，所述软轴连接件插入所述第二壳体中，所述软轴连接件和所述第二壳体之间设置有轴承，所述软轴接口设置于所述软轴连接件的端部并自所述第二壳体中露出。
[0017]优选地，所述软轴连接件的转动轴心线和所述输入轴段的轴心线平行且不重合，所述软轴连接件位于所述输入轴段的外侧。
[0018]优选地，所述软轴接口具有接口槽，所述接口槽为非圆形(例如方形)，从而软轴能够带动软轴连接件转动。
[0019]优选地，输入轴段的轴心线记为第一轴心线，第一轴段和第二轴段分别相对上述第一轴心线偏心设置，且第一轴段和第二轴段二者相对偏心设置。第一轴段的轴心线记为第二轴心线，第二轴段的轴心线即为第三轴心线，第一轴心线、第二轴心线及第三轴心线相互平行。进一步地，第二轴心线和第三轴心线分别位于第一轴心线的相对两侧。更进一步地，第一轴心线、第二轴心线及第三轴心线三者位于同一平面中。具体地，第二轴心线和第三轴心线分别位于第一轴心线的相对两侧，第二轴心线和第一轴心线具有间距d1，第三轴心线和第一轴心线具有间距d2。有益地，间距d1等于间距d2。
[0020]在一优选的实施例中，第二轴心线(也即第一谐波刚齿轮的转动轴心线)和第三轴心线(也即第一谐波刚齿轮的转动轴心线)分别位于第一轴心线的上下两侧，第二轴心线和第一轴心线的间距d1等于第三轴心线和第一轴心线的间距d2。相应地，第一谐波刚齿轮在上侧和齿圈的上侧啮合，第二谐波刚齿轮在下侧和齿圈的下侧啮合，也即第一啮合处和第二啮合处分别位于齿圈的上下两侧。齿圈初始时整体呈圆环形；在工作时，齿圈的上侧部和下侧部分别被向外挤压，而在上下方向上略微向外变形，左右两侧部则向内变形。
[0021]优选地，所述第一谐波刚齿轮或所述第二谐波刚齿轮的第二外齿的数量小于所述齿圈的所述第二内齿的数量。
[0022]优选地，所述中心齿轮紧密套设在所述输入轴段上。
[0023]更优选地，对所述中心齿轮加热处理后套于所述输入轴段上。
[0024]优选地，所述轻型减速器还包括至少两个滚针轴承，两个所述滚针轴承间隔地设置于所述中空腔体的内壁上。
[0025]优选地，所述第一谐波刚齿轮和所述第一轴段之间设置有轴承，所述第二谐波刚齿轮和所述第二轴段之间设置有轴承。
[0026]优选地，所述第一啮合部及所述第二啮合部分别位于所述齿圈的相对两侧。齿圈为薄壁弹性齿圈，能够产生微小的弹性变形。
[0027]优选地，所述偏心轴还具有第三轴段，所述输出法兰套设于所述第三轴段上且二者之间设置有轴承；所述输出法兰和所述第一壳体之间设置有轴承。
[0028]优选地，所述轻型减速器还包括电机端法兰，所述电机端法兰和所述输出法兰相对设置且相互连接，所述第一谐波刚齿轮和所述第二谐波刚齿轮设置于所述电机端法兰和所述输出法兰之间。
[0029]更优选地，所述电机端法兰可转动地设置于所述第一壳体中且二者之间设置有轴承，所述偏心轴还具有第四轴段，所述电机端法兰套设于所述第四轴段上且二者之间设置有轴承。
[0030]进一步地，所述第一谐波刚齿轮和所述第二谐波刚齿轮分别具有通孔，所述输出法兰和所述电机端法兰通过螺栓连接，且所述螺栓穿过所述第一谐波刚齿轮和所述第二谐波刚齿轮的所述通孔，且所述通孔的孔径大于所述螺栓的外径。
[0031]优选地，所述输出法兰和所述第一壳体之间还设置有密封圈。所述第二壳体和所述输入轴段之间设置有密封圈。所述第二壳体和所述软轴连接件之间设置有密封圈。
[0032]本专利技术的第二个方面提供一种人形机器人，包括肘关节或腕关节，所述肘关节或腕关节采用所述的轻型减速器；所述人形机器人还包括电机，所述电机通过软轴和所述轻型减速器的软轴连接件连接，所述电机设置于所述机器人的躯干部位。
[0033本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种轻型减速器，包括第一壳体和输出法兰，其特征在于，所述第一壳体上设有第一内齿；所述减速器还包括：齿圈，其能够弹性变形，所述齿圈具有第一外齿和第二内齿，所述齿圈设置于所述第一壳体内且所述第一外齿和所述第一内齿啮合；第一谐波刚齿轮；第二谐波刚齿轮，其相对所述第一谐波刚齿轮偏心设置；偏心轴，其用于带动所述第一谐波刚齿轮和所述第二谐波刚齿轮转动，所述偏心轴上开设有中空腔体，所述中空腔体沿轴向贯通所述偏心轴而具有开放的两端；中心齿轮，其用于带动所述偏心轴转动；软轴连接件，其用于通过软轴和电机的输出轴连接，所述软轴连接件和所述中心齿轮啮合，所述软轴连接件具有可供所述软轴的端部插入的软轴接口；其中，所述第一谐波刚齿轮和所述第二谐波刚齿轮均具有能够和所述第二内齿相互啮合的第二外齿，所述第一谐波刚齿轮与所述齿圈具有第一啮合处，所述第二谐波刚齿轮与所述齿圈具有第二啮合处，所述第一啮合处和所述第二啮合处在所述齿圈的圆周方向上间隔一段距离；所述偏心轴具有第一轴段、第二轴段和输入轴段，所述第一轴段、所述第二轴段及所述输入轴段偏心设置，所述第一谐波刚齿轮设置于所述第一轴段上，所述第二谐波刚齿轮设置于所述第二轴段上，所述中心齿轮设置于所述输入轴段上；所述输出法兰可转动地设置于所述第一壳体内，所述输出法兰和所述第一谐波刚齿轮及所述第二谐波刚齿轮连接。2.根据权利要求1所述的轻型减速器，其特征在于，所述轻型减速器还包括第二壳体，所述第二壳体和所述第一壳体固定连接，所述输入轴段穿过所述第二壳体且二者之间设置有轴承，所述软轴连接件可转动地设置于所述第二壳体上。3.根据权利要求2所述的轻型减速器，其特征在于，所述软轴连接件插入所述第二壳体中，所述软轴连接件和所述第二壳体之间设置有轴承，所述软轴接口设置于所述软轴连接件的端部并自所述第二壳体中露出。4.根据权利要求1至3任一项所述的轻型减速器，其特征在于，所述软轴连接件的转动轴心线...
【专利技术属性】
技术研发人员：金正已，胡牧原，张一雨，
申请(专利权)人：柔昊精密科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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