【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机器人，具体涉及一种电动关节及机器人。
技术介绍
1、伴随着机器人技术发展，模块化、轻量化已成为各种轮式移动机器人、机械臂、穿戴式机器人以及其他机器人的共同需求和趋势。电动关节作为机器人中的核心部件，电动关节整体上决定了机器人的外形尺寸、负载能力、运动速度和精度、乃至整个机器人的研发周期和寿命。
2、针对特种机器人，如四足机器人与外骨骼机器人，总体设计要求机器人的电动关节需在保证关节性能的情况下，体积、重量和尺寸应较小。
3、因此目前亟需轻量化、小尺寸且结构紧凑的电动关节。
技术实现思路
1、(一)本专利技术所要解决的问题是：现有的机器人关节组件结构体积较大，重量较重，较难满足如今对机器人关节轻量化、小尺寸的需求。
2、(二)技术方案
3、一种电动关节，包括无框永磁同步电机和行星减速机构；其中：
4、所述无框永磁同步电机包括定子、转子铁芯、转子保持架和电机转轴，所述定子呈环形，所述转子铁芯环绕于所述定子的外侧，所述转子保持架与所述转子铁芯的侧端面固定连接，所述转子保持架与电机转轴相连接，以使得转子铁芯动作时带动所述电机转轴转动，所述电机转轴设置于所述定子的内部、且轴线于所述定子的轴线重合；
5、所述行星减速机构包括行星架组件、第一轴承和第二轴承，所述行星架组件具有太阳轮、行星轮组件以及内齿环，所述太阳轮的轴线与所述电机转轴的轴线共线、且与所述电机转轴固定连接，且所述内齿环的外侧面连接于所述定子的内
6、所述第一轴承和所述第二轴承分别安装在所述行星架组件沿所述太阳轮轴线方向排列的两个端面上；
7、所述第一轴承用于与所述电机转轴转动连接；所述第二轴承用于与所述太阳轮的输出端转动连接；所述第一轴承和所述第二轴承均为自润滑塑料轴承。
8、根据本专利技术的一个实施例，所述行星减速机构中：
9、所述行星轮组件包括行星架一、行星架二以及多个行星齿轮；
10、多个所述行星齿轮设置于所述内齿环内，且与所述内齿环相啮合，所述太阳轮的轴线与所述内齿环的轴线重合、且与各所述行星齿轮之间，且同时与多个所述行星齿轮相啮合；
11、所述行星架一和所述行星架二分别位于所述内齿环沿所述太阳轮轴线方向相对的两侧，且均与所述内齿环同轴设置，所述行星架一和所述行星架二之间通过螺钉固定连接，多个所述行星齿轮通过销轴转动安装于所述行星架一和所述行星架二之间；
12、所述第一轴承安装于所述行星架一上且与所述行星架一同轴设置，所述第二轴承安装于所述行星架二上且与所述行星架二同轴设置。
13、根据本专利技术的一个实施例，所述定子具有圆柱状腔体，所述内齿环的外侧面安装于所述腔体的内壁上，所述行星架二从所述定子的腔体中伸出。
14、根据本专利技术的一个实施例，所述电动关节还包括外壳和端盖，所述外壳呈瓶盖状，所述端盖安装于所述外壳的开口端，所述外壳的端面开设有供所述行星架二穿过的圆孔；
15、所述定子的朝向所述外壳的端面固定于所述外壳的内壁上；所述外壳的端面内壁上安装有第三轴承，所述行星架二与所述第三轴承转动连接；所述端盖上开设有孔体，所述孔体内安装有第四轴承，所述第四轴承与所述电机转轴转动连接；
16、所述第三轴承和所述第四轴承均为自润滑塑料轴承。
17、根据本专利技术的一个实施例，所述转子保持架的直径与所述转子铁芯的直径相同，在所述转子保持架的边缘处均匀开设有多个与磁钢相适配的插槽。
18、根据本专利技术的一个实施例，所述外壳的端面上开设有多个通孔，在所述定子朝向所述外壳的端面上开设有多个与所述螺钉孔一一对应的螺钉孔。
19、根据本专利技术的一个实施例，所述外壳的内壁上开设有凹槽，所述凹槽与所述圆孔同轴设置，所述第三轴承安装于所述凹槽内。
20、根据本专利技术的一个实施例，所述外壳开口端的端面上设有多个内侧板，所述端盖朝向所述外壳的侧面上设有多个与所述内侧板一一对应的边沿板，所述内侧板和所述边沿板之间通过螺丝相固定。
21、根据本专利技术的一个实施例，所述自润滑塑料轴承的内圈和外圈均为塑料圈，所述自润滑塑料轴承的滚珠为高强度钢珠。
22、一种机器人，包括上述的一种电动关节。
23、本专利技术的有益效果：
24、本专利技术提供的一种电动关节，包括无框永磁同步电机和行星减速机构；其中：
25、无框永磁同步电机包括定子、转子铁芯、转子保持架和电机转轴，定子呈环形，转子铁芯环绕于定子的外侧，转子保持架与转子铁芯的侧端面固定连接，转子保持架与电机转轴相连接，以使得转子铁芯动作时带动电机转轴转动，电机转轴设置于定子的内部、且轴线于定子的轴线重合；行星减速机构包括行星架组件、第一轴承和第二轴承，行星架组件具有太阳轮、行星轮组件以及内齿环，太阳轮的轴线与电机转轴的轴线共线、且与电机转轴固定连接，且内齿环的外侧面连接于定子的内壁上；第一轴承和第二轴承分别安装在行星架组件沿太阳轮轴线方向排列的两个端面上；第一轴承用于与电机转轴转动连接；第二轴承用于与太阳轮的输出端转动连接；第一轴承和第二轴承均为自润滑塑料轴承。
26、对电动关节的内部结构进行了改进，通过塑料轴承替换传统的金属轴承，以减轻电动关节的重量，使得电动关节更加轻量化。由于内齿环的外侧面连接于定子的内壁上，使得行星减速机构设置于无框永磁同步电机的内部，这样能最大程度减小电动关节的轴向尺寸，使得电动关节的结构更加紧凑，体积更加小巧。
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1.一种电动关节，其特征在于，包括无框永磁同步电机(4)和行星减速机构(3)；其中：
2.根据权利要求1所述的一种电动关节，其特征在于，所述行星减速机构(3)中：
3.根据权利要求2所述的一种电动关节，其特征在于，所述定子(402)具有圆柱状腔体，所述内齿环(304)的外侧面安装于所述腔体的内壁上，所述行星架二(302)从所述定子(402)的腔体中伸出。
4.根据权利要求3所述的一种电动关节，其特征在于，所述电动关节还包括外壳(1)和端盖(2)，所述外壳(1)呈瓶盖状，所述端盖(2)安装于所述外壳(1)的开口端，所述外壳(1)的端面开设有供所述行星架二(302)穿过的圆孔；
5.根据权利要求4所述的一种电动关节，其特征在于，所述转子保持架(6)的直径与所述转子铁芯(401)的直径相同，在所述转子保持架(6)的边缘处均匀开设有多个与磁钢(403)相适配的插槽。
6.根据权利要求4所述的一种电动关节，其特征在于，所述外壳(1)的端面上开设有多个通孔，在所述定子(402)朝向所述外壳(1)的端面上开设有多个与所述螺钉孔一一对应
7.根据权利要求4所述的一种电动关节，其特征在于，所述外壳(1)的内壁上开设有凹槽，所述凹槽与所述圆孔同轴设置，所述第三轴承(5)安装于所述凹槽内。
8.根据权利要求4所述的一种电动关节，其特征在于，所述外壳(1)开口端的端面上设有多个内侧板(101)，所述端盖(2)朝向所述外壳(1)的侧面上设有多个与所述内侧板(101)一一对应的边沿板(201)，所述内侧板(101)和所述边沿板(201)之间通过螺丝相固定。
9.根据权利要求1-8中任一所述的一种电动关节，其特征在于，所述自润滑塑料轴承的内圈和外圈均为塑料圈，所述自润滑塑料轴承的滚珠为高强度钢珠。
10.一种机器人，其特征在于，包括权利要求1-9中任一所述的一种电动关节。
...【技术特征摘要】
1.一种电动关节，其特征在于，包括无框永磁同步电机(4)和行星减速机构(3)；其中：
2.根据权利要求1所述的一种电动关节，其特征在于，所述行星减速机构(3)中：
3.根据权利要求2所述的一种电动关节，其特征在于，所述定子(402)具有圆柱状腔体，所述内齿环(304)的外侧面安装于所述腔体的内壁上，所述行星架二(302)从所述定子(402)的腔体中伸出。
4.根据权利要求3所述的一种电动关节，其特征在于，所述电动关节还包括外壳(1)和端盖(2)，所述外壳(1)呈瓶盖状，所述端盖(2)安装于所述外壳(1)的开口端，所述外壳(1)的端面开设有供所述行星架二(302)穿过的圆孔；
5.根据权利要求4所述的一种电动关节，其特征在于，所述转子保持架(6)的直径与所述转子铁芯(401)的直径相同，在所述转子保持架(6)的边缘处均匀开设有多个与磁钢(403)相适配的插槽。
6.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：李亚男，李晓彤，王春雷，
申请(专利权)人：上海微电机研究所中国电子科技集团公司第二十一研究所，
类型：发明
国别省市：
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