致动器、关节模组及机器人制造技术

本申请涉及机器人技术领域，公开了一种致动器，包括减速器壳、行星减速器及输出端支撑轴承，减速器壳具有连接法兰及位于内侧的连接段，行星减速器具有位于齿圈外侧的齿圈法兰；齿圈法兰设置于连接段的一侧，输出端支撑轴承设置于连接段的另一侧且通过紧固件连接；电机转子及电机输出轴；电机转子设置于电机输出轴的外延，电机输出轴与行星减速器的输入端固定连接；电机壳及电机定子，电机壳具有连接端，电机定子设置于电机壳之内；连接端与连接法兰固定连接。本申请通过同一紧固件即可将减速器、输出端支撑轴承固定连接在减速器壳之上，再将电机壳和定子套在减速器外侧、将电机壳与减速器壳固定，即可完成致动器的组装，拆装过程较为简单便捷。为简单便捷。为简单便捷。

【技术实现步骤摘要】
致动器、关节模组及机器人


[0001]本申请涉及机器人
，涉及一种致动器、关节模组及机器人。

技术介绍

[0002]在机器人技术中，常采用致动器为机器人各运动结构提供驱动力，支持机器人完成预定动作。电机和减速器是致动器的两大主要构件，其以电机作为驱动元件提供动力，再将减速器的输入端与电机转子连接，以减速器作为电机输出的动力进行减速调速作用的动力传达机构，通过将机器人待驱动的构件与减速器输出端连接，从而实现对机器人运动动作提供驱动。其中，常用的减速器如行星减速器，具有体积小、重量轻，承载能力高，使用寿命长、运转平稳，噪声低等优点，被广泛应用于机器人行业之中。
[0003]在机器人应用领域中，如应用在机械臂、双足机器人、四足机器人或是四轮足机器人产品之中。
[0004]其中，例如在机械臂产品之中，根据通常需求需具备五至六个关节以上，如六轴机械臂，其具备六个自由度的，需要使用至少六个致动器支持其关节运动。
[0005]再如双足机器人一般包括大腿、小腿及足，大腿需要摆腿和转腿自由度，才能实现稳定行进，即双足机器人的单腿需要具备摆腿、转腿、大腿转动、小腿转动及足转动五个自由度，单腿即需要使用五个致动器支持上述各构件的运动。
[0006]或者如四轮足机器人，其通常包括四个腿部结构，腿部结构包括腿部结构的侧向摆腿、大腿转腿、小腿转腿、行走轮转动等至少四个自由度，也即四轮足机器人单腿就需要使用四个致动器以上，整个机器人需要至少设置十六个致动器。
[0007]由此可见，在机器人产品之中，致动器需要使用的数量较多，且每个致动器均需要单独组装成型，随着行业对机器人产品的热衷，为提高生产效率、降低成本，对致动器产品的组装拆卸的便捷性提出了更高的要求，尤其是在致动器更加紧凑、小型的需求之下，致动器内可使用的组装空间和可选的紧固方式较少，如何提升致动器的组装和维护效率是行业面临的问题，但在现有致动器产品中，仍存在拆装维护困难的问题。

技术实现思路

[0008]本申请提供了一种致动器、关节模组及机器人，旨在解决现有技术中的致动器在紧凑性、小型化要求之下，组装、拆卸的便捷性不高的问题。
[0009]在一个方案中，提供了一种致动器，包括:减速器壳、行星减速器及输出端支撑轴承，所述减速器壳具有连接法兰及位于内侧的连接段，所述行星减速器具有位于齿圈外侧的齿圈法兰；其中，所述齿圈法兰设置于所述连接段的一侧，所述输出端支撑轴承设置于所述连接段的另一侧，通过紧固件使三者固定连接；电机转子及电机输出轴；其中，所述电机转子设置于所述电机输出轴的外延，所述电机输出轴通过紧固件
与所述行星减速器的输入端固定连接；电机壳及电机定子，所述电机壳具有连接端，所述电机定子设置于所述电机壳之内；其中，通过紧固件使所述连接端与所述连接法兰固定连接。
[0010]在一个可选方案中，所述减速器壳还构造有分别位于所述连接段两侧的齿圈安装段和支撑轴承安装段，所述齿圈安装段和支撑轴承安装段均呈中空圆柱型，所述齿圈法兰的外壁与所述齿圈安装段的内壁抵接，所述输出端支撑轴承外圈的外壁与所述支撑轴承安装段的内壁抵接。
[0011]在一个可选方案中，所述输出端支撑轴承的外圈构造有阵列设置的若干个第一通孔，所述连接段构造有阵列设置的若干个第二通孔，所述齿圈法兰构造有阵列设置的若干个螺纹孔，第一通孔、第二通孔与螺纹孔一一对应设置，通过末端具有螺纹的螺栓依次穿过所述输出端支撑轴承的外圈与所述连接段，进而和所述齿圈法兰螺纹连接，所述螺栓的栓头与所述输出端支撑轴承的外圈抵接，通过所述螺栓产生的预紧力及限位作用，使所述输出端支撑轴承的外圈、所述连接段及所述齿圈法兰固定连接。
[0012]在一个可选方案中，所述连接段的内壁与所述齿圈与相对于所述齿圈法兰背离所述行星减速器输入端的一侧的所述齿圈抵接,或者所述连接段的内壁上构造有径向向内延伸且呈中空环形的齿圈定位部，所述齿圈定位部与相对于所述齿圈法兰背离所述行星减速器输入端的一侧的所述齿圈抵接，从而对所述齿圈径向定位。
[0013]在一个可选方案中，所述连接法兰相对于所述支撑轴承安装段的另一侧上设置有环形凸台，及若干连接法兰通孔，所述连接法兰通孔位于所述环形凸台的径向外侧，所述环形凸台与所述连接端的内壁抵接，从而形成限位密封结构。
[0014]在一个可选方案中，所述致动器在轴向上仅有所述行星减速器及所述电机输出轴。
[0015]在一个可选方案中，所述电机壳相对于所述减速器壳的另一端上构造有沿其径向向内延伸的内延部，所述内延部呈中空环状；所述电机输出轴具有外延部、承台部和中心连轴部，所述外延部与所述电机转子固定连接，所述中心连轴部通过紧固件与所述行星减速器输入端固定连接，所述承台部朝向所述内延部的中空部分延伸；还包括电机端轴承，所述电机端轴承嵌设在所述内延部与所述承台部之间，所述内延部的环形内壁与所述电机端轴承的外圈抵接，所述电机端轴承的内圈与所述承台部抵接。
[0016]在一个可选方案中，所述内延部上螺纹旋接有若干紧固螺钉，所述紧固螺钉的头部部分抵接所述电机端轴承的外圈相对于所述电机输出轴的一侧。
[0017]在一个可选方案中，所述行星减速器包括输入端太阳轮和输出端行星架，所述输出端行星架背离所述输入端太阳轮的一端具有输出法兰，所述输出法兰外侧壁与所述输出端支撑轴承的内圈抵接。
[0018]在一个可选方案中，所述输出端支撑轴承外圈的外壁与所述支撑轴承安装段的内壁抵接但不过盈。
[0019]在一个可选方案中，所述输出端支撑轴承的外圈包括分体设置的外上圈和外下
圈，沿所述外上圈和所述外下圈的圆周方向分别均匀布置若干上通孔和下通孔，所述上通孔与所述下通孔一一对应形成所述第一通孔，所述输出端支撑轴承的内圈的内壁具有第一肩部，所述输出法兰的外周壁具有第二肩部，所述第一肩部与所述第二肩部相互配合，实现所述输出法兰的轴向定位。
[0020]在一个可选方案中，所述致动器包括：所述电机输出轴构造有外延部，所述转子为刚性结构，其中，所述电机转子嵌设于所述外延部，所述电机转子的宽度大于所述外延部的高度；其中，所述外延部的宽度低于所述电机转子的宽度的三分之二，所述外延部的宽度高于所述电机转子的宽度的五分之一；所述外延部构造为与所述电机转子同轴的环状结构;所述转子的内侧壁与所述外延部的外侧壁固定连接，或所述转子的外侧壁与所述外延部的内侧壁固定连接； 所述外延部与所述行星减速器沿所述转子的径向上的投影至少部分重叠。
[0021]在一个可选方案中，所述致动器还包括：作为所述输入端的一级太阳轮，及若干一级行星轮，若干所述一级行星轮分别和所述一级太阳轮啮合，若干所述一级行星轮的轴端分别和所述一级行星架固定连接；具有向一端突出且中空且延其径向方向上向内延伸的第一连轴的一级行星架，所述第一连轴的中空内壁面上具有沿周向均匀分布的若干第一销槽；具有向一端突出的第二连轴的二级太阳轮，所述第二连轴的外壁上具有沿周向均匀分布的若干个第二销槽；所述第一连轴与所述第二连轴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种致动器，其特征在于，包括:减速器壳、行星减速器及输出端支撑轴承，所述减速器壳具有连接法兰及位于内侧的连接段，所述行星减速器具有位于齿圈外侧的齿圈法兰；其中，所述齿圈法兰设置于所述连接段的一侧，所述输出端支撑轴承设置于所述连接段的另一侧，通过紧固件使三者固定连接；电机转子及电机输出轴；其中，所述电机转子设置于所述电机输出轴的外延，所述电机输出轴通过紧固件与所述行星减速器的输入端固定连接；电机壳及电机定子，所述电机壳具有连接端，所述电机定子设置于所述电机壳之内；其中，通过紧固件使所述连接端与所述连接法兰固定连接。2.根据权利要求1所述的一种致动器，其特征在于，所述减速器壳还构造有分别位于所述连接段两侧的齿圈安装段和支撑轴承安装段，所述齿圈安装段和支撑轴承安装段均呈中空圆柱型，所述齿圈法兰的外壁与所述齿圈安装段的内壁抵接，所述输出端支撑轴承的外圈的外壁与所述支撑轴承安装段的内壁抵接。3.根据权利要求2所述的一种致动器，其特征在于，所述输出端支撑轴承的外圈构造有阵列设置的若干个第一通孔，所述连接段构造有阵列设置的若干个第二通孔，所述齿圈法兰构造有阵列设置的若干个螺纹孔，第一通孔、第二通孔与螺纹孔一一对应设置，通过末端具有螺纹的螺栓依次穿过所述输出端支撑轴承的外圈与所述连接段，进而和所述齿圈法兰螺纹连接，所述螺栓的栓头与所述输出端支撑轴承的外圈抵接，通过所述螺栓产生的预紧力及限位作用，使所述输出端支撑轴承的外圈、所述连接段及所述齿圈法兰固定连接。4.根据权利要求2所述的一种致动器，其特征在于，所述连接段的内壁与所述齿圈与相对于所述齿圈法兰背离所述行星减速器输入端的一侧的所述齿圈抵接,或者所述连接段的内壁上构造有径向向内延伸且呈中空环形的齿圈定位部，所述齿圈定位部与相对于所述齿圈法兰背离所述行星减速器输入端的一侧的所述齿圈抵接，从而对所述齿圈径向定位。5.根据权利要求2所述的一种致动器，其特征在于，所述连接法兰相对于所述支撑轴承安装段的另一侧上设置有环形凸台，及若干连接法兰通孔，所述连接法兰通孔位于所述环形凸台的径向外侧，所述环形凸台与所述连接端的内壁抵接，从而形成限位密封结构。6.根据权利要求2所述的一种致动器，其特征在于，所述致动器在轴向上仅有所述行星减速器及所述电机输出轴。7.根据权利要求3所述的致动器，其特征在于，所述电机壳相对于所述减速器壳的另一端上构造有沿其径向向内延伸的内延部，所述内延部呈中空环状；所述电机输出轴具有外延部、承台部和中心连轴部，所述外延部与所述电机转子固定连接，所述中心连轴部通过紧固件与所述行星减速器输入端固定连接，所述承台部朝向所述内延部的中空部分延伸；还包括电机端轴承，所述电机端轴承嵌设在所述内延部与所述承台部之间，所述内延
部的环形内壁与所述电机端轴承的外圈抵接，所述电机端轴承的内圈与所述承台部抵接。8.根据权利要求7所述的致动器，其特征在于，所述内延部上螺纹旋接有若干紧固螺钉，所述紧固螺钉的头部部分抵接所述电机端轴承的外圈相对于所述电机输出轴的一侧。9.根据权利要求7所述的致动器，其特征在于，所述行星减速器包括输入端太阳轮和输出端行星架，所述输出端行星架背离所述输入端太阳轮的一端具有输出法兰，所述输出法兰外侧壁与所述输出端支撑轴承的内圈抵接。10.根据权利要求9所述的致动器，其特征在于，所述输出端支撑轴承的外圈的外壁与所述支撑轴承安装段的内壁抵接但不过盈。11.根据权利要求9所述的致动器，其特征在于，所述输出端支撑轴承的外圈包括分体设置的外上圈和外下圈，沿所述外上圈和所述外下圈的圆周方向分别均匀布置若干上通孔和下通孔，所述上通孔与所述下通孔一一对应形成所述第一通孔，所述输出端支撑轴承的内圈的内壁具有第一肩部，所述输出法兰的外周壁具有第二肩部，所述第一肩部与所述第二肩部相互配合，实现所述输出法兰的轴向定位。12.根据权利要求1所述的致动器，其特征在于，包括：所述电机输出轴构造有外延部，所述转子为刚性结构，其中，所述电机转子嵌设于所述外延部，所述电机转子的宽度大于所述外延部的高度；其中，所述外延部的宽度低于所述电机转子的宽度的三分之二，所述外延部的宽度高于所述电机转子的宽度的五分之一；所述外延部构造为与所述电机转子同轴的环状结构;所述转子的内侧壁与所述外延部的外侧壁固定连接，或所述转子的外侧壁与所述外延部的内侧壁固定连接；所述外延部与所述行星减速器沿所述转子的径向上的投影至少部分重叠。13.根据权利要求9所述的致动器，其特征在于：还包括：作为所述输入端的一级太阳轮，及具有向一端突出且中空且延其径向方向上向内延伸的第一连轴的一级行星架，所述第一连轴的中空内壁面上具有沿周向均匀分布的若干第一销槽；若干一级行星轮，若干所述一级行星轮分别和所述一级太阳轮啮合，若干所述一级行星轮的轴端分别和所述一级行星架固定连接；具有向一端突出的第二连轴的二级太阳轮，所述第二连轴的外壁上具有沿周向均匀分布的若干个第二销槽；所述第一连轴与所述第二连轴嵌套设置，所述第一销槽与所述第二销槽一一对应形成若干个销...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞博，陈健，
申请(专利权)人：深圳逐际动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：