一种复合减速结构制造技术

本发明专利技术涉及机器人设备技术领域，公开了一种复合减速结构

【技术实现步骤摘要】
一种复合减速结构、关节动力机构和机器人


[0001]本专利技术涉及机器人设备
，尤其涉及了一种复合减速结构
、
关节动力机构和机器人
。

技术介绍

[0002]目前，机器人关节单元中用到的减速器，多为行星减速器
、
谐波减速器等，减速器尺寸较大，结构较复杂，不适合作为微型关节单元的减速器，且抗冲击能力较差，使用场合受限
。
[0003]申请号为
202111228323.2
的中国专利公开了一种复合减速器关节动力单元及应用其的机械臂，包括固定座
、
设于所述固定座内的电机单元和减速器单元，减速器单元包括内齿圈
、
设于内齿圈内侧的柔性外齿圈
、
设于柔性外齿圈内侧的凸轮，柔性外齿圈依次包括啮合部
、
可产生形变的柔性连接部和输出部，啮合部与内齿圈啮合传动，且啮合部的齿数少于内齿圈的齿数；凸轮与啮合部抵接并相对啮合部转动，以驱动啮合部在内齿圈内侧滚动；内齿圈固定时，啮合部在内齿圈内侧滚动，通过柔性连接部带动输出部转动
。
[0004]上述技术方案中，其减速器单元采用凸轮
、
内齿圈和柔性外齿圈来实现减速传动，结构原理较为复杂；同时柔性外齿圈包含的可产生形变的柔性连接部在往复变形中容易产生疲劳损坏而失效，且抗冲击力差；并且仅采用两级减速传动，减速比较小
。
[0005]本
技术介绍
中公开的信息仅用于理解本专利技术构思的背景，因此它可以包括不构成现有技术的信息
。

技术实现思路

[0006]针对上述问题或上述问题之一，本专利技术的目的一在于提供一种复合减速结构的关节动力机构，采用多级减速传动，并且其中的一级减速传动在内齿圈和外齿圈之间设置双面齿圈，形成多层啮合传动结构，整体减速比高，结构抗冲击能力强
。
[0007]针对上述问题或上述问题之一，本专利技术的目的二在于提供通用人形机器人，其关节处搭载的一种复合减速结构的关节动力机构，采用多级减速传动，并且其中的一级减速传动在内齿圈和外齿圈之间设置双面齿圈，形成多层啮合传动结构，整体减速比高，结构抗冲击能力强
。
[0008]针对上述问题或上述问题之一，本专利技术的目的三在于提供一种复合减速结构，设置第一组减速单元和第二组减速单元，从而形成多级减速结构，因而可利用较小的结构空间即能获得较高的减速比；并且采用双面齿圈进行啮合传动，通过双面齿圈在内齿圈上作偏心运动，来带动外齿圈或内齿圈输出，结构简洁
、
紧凑，整体减速比高，结构抗冲击能力强
。
[0009]为实现上述目的之一，本专利技术的第一种技术方案为：
[0010]一种复合减速结构的关节动力机构，包括电机单元，依次传递动力的第一组减速单元和第二组减速单元；
[0011]所述第一组减速单元包括圆柱齿轮组和
/
或锥形齿轮组；
[0012]所述第二组减速单元包括传动轴
、
内外双侧均设齿面的双面齿圈
、
内齿圈和外齿圈，
[0013]所述传动轴上设有几何中心偏离其回转中心的偏心轮；
[0014]所述双面齿圈外侧齿数与所述内齿圈内侧齿数相差1个齿数，所述双面齿圈内侧齿数与所述外齿圈的外侧齿数相差1个齿数；
[0015]所述偏心轮能带动所述双面齿圈作偏心转动，所述双面齿圈能分别与所述内齿圈和所述外齿圈始终部分啮合传动，并能通过所述内齿圈或外齿圈输出动力
。
[0016]作为优选技术措施：
[0017]所述第一组减速单元包括相互啮合的且回转中心相互平行的第一圆柱齿轮和第二圆柱齿轮
、
相互啮合的且回转中心相互垂直的第一锥齿轮和第二锥齿轮；所述第一圆柱齿轮与所述电机单元的输出轴同轴固定连接，所述第一锥齿轮与所述第二圆柱齿轮同轴固定连接；所述第二锥齿轮与所述传动轴同轴固定连接；减速单元采用锥齿轮传动，实现输入端和输出端呈
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度，不同的输入输出角度适用于不同的场合，使得该关节动力机构的适应性更高
。
[0018]或，所述第一组减速单元包括相互啮合的且回转中心相互平行的第一圆柱齿轮和第二圆柱齿轮
、
相互啮合的且回转中心相互平行的第三圆柱齿轮和第四圆柱齿轮；所述第一圆柱齿轮与所述电机单元的输出轴同轴固定连接，所述第三圆柱齿轮与所述第二圆柱齿轮同轴固定连接；所述第四圆柱齿轮与所述传动轴同轴固定连接
。
减速单元采用圆柱齿轮传动，输入端和输出端平行，不同的输入输出角度适用于不同的场合，使得该关节动力机构的适应性更高
。
[0019]或，所述第一组减速单元包括至少两组圆柱齿轮组，每组圆柱齿轮组至少设有两个相互啮合的圆柱齿轮，以提高所述第一组减速单元的减速比
。
[0020]作为优选技术措施：
[0021]所述双面齿圈通过第一轴承固定于所述偏心轮上，所述双面齿圈的内侧面轴向上一部分设有与所述外齿圈啮合的齿面，另一部分设有固定所述第一轴承的装配面
。
[0022]作为优选技术措施：
[0023]所述电机单元
、
第一组减速单元和第二组减速单元均设于基座内，所述内齿圈直接固定于所述基座内，所述外齿圈向所述基座外部延伸形成输出部，所述外齿圈作为减速后的输出轴输出动力；
[0024]或者，所述外齿圈与所述基座固定，所述内齿圈作为减速后的输出轴输出动力
。
[0025]作为优选技术措施：
[0026]所述外齿圈通过第二轴承固定于所述基座内；所述传动轴一端通过第三轴承固定于所述基座内，另一端通过第四轴承固定于所述外齿圈内部；
[0027]或
/
和，所述电机单元包括电机，所述电机为空心杯电机或无刷电机；所述电机的转子端安装有旋转编码器，所述电机侧部安装有电机驱动电路板
。
[0028]为实现上述目的之一，本专利技术的第二种技术方案为：
[0029]一种复合减速结构，包括用于连接电机单元的第一组减速单元和第二组减速单元；
[0030]所述第一组减速单元设有能传递电机单元动力的齿轮组；
[0031]所述第二组减速单元包括传动轴
、
双面齿圈
、
内齿圈和外齿圈；
[0032]所述传动轴一端设有偏心轮，另一端与第一组减速单元的齿轮组相连接；
[0033]所述第一组减速单元的齿轮组能驱动传动轴转动，使得传动轴上的偏心轮能带动所述双面齿圈作偏心转动，以实现双面齿圈分别与所述内齿圈和所述外齿圈啮合传动
。
[0034]本专利技术经过不断探索以及试验，设置第一组减速单元和第二组减速单元，从而形成多级减速结构，因而可利用较小的结构空间即能获得较高的减速比；并且采用双面齿圈进行啮合传动，通过双面齿圈在内齿圈上作偏心运动，来带动外齿圈或内齿本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种复合减速结构的关节动力机构，其特征在于，包括电机单元
(1)
，依次传递动力的第一组减速单元和第二组减速单元；所述第一组减速单元包括圆柱齿轮组和
/
或锥形齿轮组；所述第二组减速单元包括传动轴
(31)、
内外双侧均设齿面的双面齿圈
(32)、
内齿圈
(33)
和外齿圈
(34)
，所述传动轴
(31)
上设有几何中心偏离其回转中心的偏心轮
(35)
；所述双面齿圈
(32)
外侧齿数与所述内齿圈
(33)
内侧齿数相差1个齿数，所述双面齿圈
(32)
内侧齿数与所述外齿圈
(34)
的外侧齿数相差1个齿数；所述偏心轮
(35)
能带动所述双面齿圈
(32)
作偏心转动，所述双面齿圈
(32)
能分别与所述内齿圈
(33)
和所述外齿圈
(34)
始终部分啮合传动，并能通过所述内齿圈
(33)
或外齿圈
(34)
输出动力
。2.
如权利要求1所述的一种复合减速结构的关节动力机构，其特征在于，所述第一组减速单元包括相互啮合的且回转中心相互平行的第一圆柱齿轮
(21)
和第二圆柱齿轮
(22)、
相互啮合的且回转中心相互垂直的第一锥齿轮
(41)
和第二锥齿轮
(42)
；所述第一圆柱齿轮
(21)
与所述电机单元
(1)
的输出轴同轴固定连接，所述第一锥齿轮
(41)
与所述第二圆柱齿轮
(22)
同轴固定连接；所述第二锥齿轮
(42)
与所述传动轴
(31)
同轴固定连接；或，所述第一组减速单元包括相互啮合的且回转中心相互平行的第一圆柱齿轮
(21)
和第二圆柱齿轮
(22)、
相互啮合的且回转中心相互平行的第三圆柱齿轮
(51)
和第四圆柱齿轮
(52)
；所述第一圆柱齿轮
(21)
与所述电机单元
(1)
的输出轴同轴固定连接，所述第三圆柱齿轮
(51)
与所述第二圆柱齿轮
(22)
同轴固定连接；所述第四圆柱齿轮
(52)
与所述传动轴
(31)
同轴固定连接；或，所述第一组减速单元包括至少两组圆柱齿轮组，每组圆柱齿轮组至少设有两个相互啮合的圆柱齿轮
。3.
如权利要求2所述的一种复合减速结构的关节动力机构，其特征在于，所述双面齿圈
(32)
通过第一轴承
(61)
固定于所述偏心轮
(35)
上，所述双面齿圈
(32)
的内侧面轴向上一部分设有与所述外齿圈
(34)
啮合的齿面
(321)
，另一部分设有固定所述第一轴承
(61)
的装配面
(322)。4.
如权利要求3所述的一种复合减速结构的关节动力机构，其特征在于，所述电机单元
(1)、
第一组减速单元和第二组减速单元均设于基座
(7)
内，所述内齿圈
(33)
直接固定于所述基座
(7)
内，所述外齿圈
(34)
向所述基座
(7)
外部延伸形成输出部
(8)
，所述外齿圈
(34)
作为减速后的输出轴输出动力；或者，所述外齿圈
(34)
与所述基座
(7)
固定，所述内齿圈
(33)
作为减速后的输出轴输出动力
。5.
如权利要求4所述的一种复合减速结构的关节动力机构，其特征在于，所述外齿圈
(34)
通过第二轴承
(62)
固定于所述基座
(7)
内；所述传动轴
(31)
一端通过第三轴承
(63)
固定于所述基座
(7)
内，另一端通过第四轴承
(64)
固定于所述外齿圈
(34)
内部；或
/
和，所述电机单元
(1)
包括电机，所述电机为空心杯电机或无刷电机；所述电机的转子端安装有旋转编码器，所述电机侧部安装有电机驱动电路板
。
6.
一种复合减速结构，其特征在于，包括用于连接电机单元
(1)
的第一组减速单元和第二组减速单元；所述第一组减速单元设有能传递电机单元
(1)

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，请求不公布姓名，
申请(专利权)人：杭州宇树科技有限公司，
类型：发明
国别省市：