用于机器人的关节装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于机器人的关节装置。该用于机器人的关节装置包括：第一轴；第二轴，被设置为垂直于第一轴；第一摩擦轮和第二摩擦轮，分别可旋转地支撑在第一轴的两端；驱动装置，用于使第一摩擦轮和第二摩擦轮中的每一个旋转；以及第三摩擦轮，可旋转地支撑在第二轴的端部处并且与第一摩擦轮和第二摩擦轮接触，其中，当第一摩擦轮和第二摩擦轮沿相同方向旋转时，第三摩擦轮沿俯仰方向旋转，并且当第一摩擦轮和第二摩擦轮沿相反方向旋转时，第三摩擦轮沿翻滚方向旋转。擦轮沿翻滚方向旋转。擦轮沿翻滚方向旋转。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于机器人的关节装置


[0001]本公开涉及一种用于机器人的关节装置，并且更具体地，涉及一种使用摩擦轮的具有双向旋转自由度的用于机器人的关节装置。

技术介绍

[0002]机器人中使用的关节结构可以以依次组合多个旋转轴的方式制造。具体地，用于机器人的关节具有电机直接连接到每个旋转轴的串联结构、重型电机集中到使用线材或连杆的机构的下端的连杆结构、或者多个自由度并联连接的干涉驱动结构。
[0003]干涉驱动结构通过将驱动源配置在上轴附近而能够高效地分配重量，结构简单，并且能够以轴为单位进行模块化，因此广泛用作机器人的关节结构。
[0004]在现有技术中，干涉驱动结构主要使用锥齿轮或线材。然而，在使用锥齿轮的情况下，存在齿轮需要以高精度加工，生产成本非常高，并且难以支撑轴向上的负载的问题。此外，在使用线材的情况下，由于线材需要具有特定值以上的曲率半径，因此存在组装和维护的难度高、结构体整体的体积增大的问题。

技术实现思路

[0005]技术问题
[0006]本公开提供了一种使用摩擦轮的具有双向旋转自由度的用于机器人的关节装置。
[0007]技术方案
[0008]根据本公开的一个方面，一种用于机器人的关节装置包括：第一轴；第二轴，被设置为垂直于第一轴；第一摩擦轮，由第一轴的第一端可旋转地支撑；第二摩擦轮，由第一轴的第二端可旋转地支撑；驱动装置，被配置为使第一摩擦轮和第二摩擦轮中的每一个旋转；以及第三摩擦轮，由第二轴的第一端可旋转地支撑，并且与第一摩擦轮和第二摩擦轮接触，其中，当第一摩擦轮和第二摩擦轮沿相同方向旋转时，第三摩擦轮沿俯仰方向旋转，并且当第一摩擦轮和第二摩擦轮沿不同方向旋转时，第三摩擦轮沿翻滚方向旋转。
[0009]第一摩擦轮、第二摩擦轮和第三摩擦轮中的每一个可具有截锥形形状，并且第三摩擦轮的侧表面接触第一摩擦轮和第二摩擦轮中的每一个的侧表面。
[0010]第三摩擦轮可沿着第一线接触第一摩擦轮，第三摩擦轮可沿着第二线接触第二摩擦轮，并且第一线和第二线可在第一轴的中心轴线与第二轴的中心轴线之间的交叉点处相交。
[0011]所述关节装置还可包括：第一按压构件，将第一摩擦轮朝向第三摩擦轮按压；以及第二按压构件，将第二摩擦轮朝向第三摩擦轮按压。
[0012]第一按压构件和第二按压构件中的每一个可包括装配在第一轴上的盘簧。
[0013]所述关节装置还可包括：第一螺母，装配在第一轴的第一端处，以支撑第一按压构件的端部；以及第二螺母，装配在第一轴的第二端处，以支撑第二按压构件的端部。
[0014]所述关节装置还可包括：第一轴承，插入在第一轴与第一摩擦轮之间；以及第二轴
承，插入在第一轴与第二摩擦轮之间。
[0015]第一轴承和第二轴承中的每一个可以是角接触球轴承。
[0016]所述关节装置还可包括：第一按压构件，将第一摩擦轮朝向第三摩擦轮按压；以及第二按压构件，将第二摩擦轮朝向第三摩擦轮按压，第一轴承可包括与第一按压构件接触的内环和与第一摩擦轮接触的外环，并且第二轴承构件包括与第二按压构件接触的内环和与第二摩擦轮接触的外环。
[0017]第一按压构件可具有朝向第一轴承的内环的凸形形状，并且第二按压构件可具有朝向第二轴承的内环的凸形形状。
[0018]所述驱动装置可包括：第一电机，被配置为使第一摩擦轮旋转；以及第二电机，被配置为使第二摩擦轮旋转。
[0019]驱动装置还可包括：第一滑轮，联接到第一摩擦轮；第二滑轮，联接到第二摩擦轮；第一同步带，被构造为向第一滑轮提供第一电机的驱动力；以及第二同步带，被构造为向第二滑轮提供第二电机的驱动力。
[0020]所述关节装置还可包括：第四摩擦轮，由第二轴的第二端可旋转地支撑，第二轴与所述第一轴相交，并且第四摩擦轮可接触第一摩擦轮和第二摩擦轮中的每一个。
[0021]所述关节装置还可包括：框架，可旋转地支撑第一轴的第一端和第二端。
[0022]第一轴和第二轴可一体地形成，当第一摩擦轮和第二摩擦轮沿相同方向旋转时，第一轴、第二轴和第三摩擦轮可围绕第一轴旋转，当第一摩擦轮和第二摩擦轮沿不同方向旋转时，第三摩擦轮可围绕第二轴旋转。
附图说明
[0023]图1是根据本公开的实施例的用于机器人的关节装置的透视图；
[0024]图2是图1的用于机器人的关节装置的分解透视图；
[0025]图3是装配在第一轴上的组件的分解透视图；
[0026]图4是沿着图1的用于机器人的关节装置的线A
‑
A截取的横截面图；
[0027]图5是示出第三摩擦轮沿翻滚方向旋转的状态的视图；以及
[0028]图6是示出第三摩擦轮沿俯仰方向旋转的状态的视图。
具体实施方式
[0029]应当理解，下面描述的实施例是示例性地提供的，以帮助理解本公开，并且与本文描述的实施例不同，可以以各种方式修改本公开。然而，在本公开的以下描述中，如果确定相关已知功能或组件的详细描述可能不必要地模糊本公开的主旨，则将省略其详细描述和具体说明。此外，附图不一定按比例示出，但是一些组件的尺寸可能被放大以帮助理解本公开。
[0030]说明书和权利要求书中使用的术语是考虑到本公开中的功能而选择的通用术语。然而，这些术语可根据本领域技术人员的意图、法律或技术解释、新技术的出现等而变化。此外，一些术语可由申请人任意选择。这些术语可解释为说明书中定义的含义，并且除非特别定义，否则可基于说明书的全文和本领域的技术常识来解释。
[0031]在说明书中，表述“具有”、“可具有”、“包括”、“可包括”等指示所述特征(例如，数
字、功能、操作或组件(诸如部件))的存在，但不排除附加特征的存在。
[0032]此外，在说明书中，描述了用于描述本公开的每个实施例所需的组件，并且组件不必限于此。因此，可改变或省略一些组件，并且可添加其他组件。此外，组件可以以分布式方式布置在不同的独立装置中。
[0033]此外，下面将参照附图和附图中描述的内容详细描述本公开的实施例，但是本公开不受实施例的限制或约束。
[0034]在下文中，将参照附图更详细地描述本公开。
[0035]图1是根据本公开的实施例的用于机器人的关节装置的透视图。图2是图1的用于机器人的关节装置的分解透视图。图3是装配在第一轴上的组件的分解透视图。图4是沿着图1的用于机器人的关节装置的线A
‑
A截取的横截面图。
[0036]参照图1至图4，根据本公开的实施例的用于机器人的关节装置1可包括第一轴100、第二轴200、第一摩擦轮300、第二摩擦轮400、第三摩擦轮500和驱动装置600。
[0037]第一轴100可分别在第一轴100的相对端处可旋转地支撑第一摩擦轮300和第二摩擦轮400。因此，第一摩擦轮300和第二摩擦轮400可以以相同的旋转轴线围绕第一轴100旋转。
[0038]第一轴100可平行于Y轴设置。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于机器人的关节装置，所述关节装置包括：第一轴；第二轴，被设置为垂直于第一轴；第一摩擦轮，由第一轴的第一端可旋转地支撑；第二摩擦轮，由第一轴的第二端可旋转地支撑；驱动装置，被配置为使第一摩擦轮和第二摩擦轮中的每一个旋转；以及第三摩擦轮，由第二轴的第一端可旋转地支撑，并且与第一摩擦轮和第二摩擦轮接触，其中，当第一摩擦轮和第二摩擦轮沿相同方向旋转时，第三摩擦轮沿俯仰方向旋转，并且其中，当第一摩擦轮和第二摩擦轮沿不同方向旋转时，第三摩擦轮沿翻滚方向旋转。2.根据权利要求1所述的关节装置，其中，第一摩擦轮、第二摩擦轮和第三摩擦轮中的每一个具有截锥形形状，并且其中，第三摩擦轮的侧表面接触第一摩擦轮和第二摩擦轮中的每一个的侧表面。3.根据权利要求2所述的关节装置，其中，第三摩擦轮沿着第一线接触第一摩擦轮，其中，第三摩擦轮沿着第二线接触第二摩擦轮，并且其中，第一线和第二线在第一轴的中心轴线与第二轴的中心轴线之间的交点处相交。4.根据权利要求1所述的关节装置，还包括：第一按压构件，将第一摩擦轮朝向第三摩擦轮按压；以及第二按压构件，将第二摩擦轮朝向第三摩擦轮按压。5.根据权利要求4所述的关节装置，其中，第一按压构件和第二按压构件中的每一个包括装配在第一轴上的盘簧。6.根据权利要求4所述的关节装置，还包括：第一螺母，装配在第一轴的第一端处，以支撑第一按压构件的端部；以及第二螺母，装配在第一轴的第二端处，以支撑第二按压构件的端部。7.根据权利要求1所述的关节装置，还包括：第一轴承，插入在第一轴与第一摩擦轮之间；以及第二轴承，插入在第一轴与第二摩擦轮之间。8.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄迪奎，金镇雄，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：