【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于机械传动，更具体地说，是涉及一种机器人关节及机器人。
技术介绍
1、随着机器人领域的不断发展，机器人的种类也逐渐多样化，如工业机器人、户外机器人、服务型机器人、人形机器人等。目前，机器人的关节舵机一般为模块化结构，因此，在关节舵机应用至机器人中时，需要设计外接结构件，将关节舵机布置于机器人上。机器人的壳体结构较多，自重很大。
技术实现思路
1、本专利技术实施例的目的在于提供一种机器人关节及机器人，以解决现有技术中存在的机器人的壳体结构较多、自重大的技术问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种机器人关节，包括关节外壳、驱动件、齿轮组件、减速器以及扭矩输出件，所述驱动件、所述齿轮组件、所述减速器和所述扭矩输出件依次传动连接，所述驱动件、所述齿轮组件和所述减速器均安装于所述关节外壳，且至少所述驱动件和所述齿轮组件设置于所述关节外壳内，所述关节外壳包括底座，所述驱动件、所述齿轮组件和减速器均安装于所述底座。
3、上述方案中，机器人关节包括关节外壳、驱动件、齿轮组件、减速器以及扭矩输出件，驱动件、齿轮组件、减速器和扭矩输出件依次传动连接，且驱动件、齿轮组件和减速器均安装于关节外壳，至少驱动件和齿轮组件设置于关节外壳内。因此，本专利技术的机器人关节利用关节外壳作为舵机的壳体和支撑框架，无需设计舵机的壳体和支撑框架，提高了结构的利用率，去除冗余材料，减轻机器人关节的重量，减小其转动惯量，机器人所需的驱动力也相应减小。
4、
5、上述方案中，通过将关节外壳设置为底座和周向壳，一是使关节外壳的结构适用于对应关节的外廓结构；二是通过周向壳的设置可以为上一关节提供连接位置，还可以对驱动件、齿轮组件等提供一定的遮挡和保护。
6、可选地，所述减速器安装于所述底座的背向所述容纳空间一侧，所述减速器和所述扭矩输出件均设置于所述关节外壳的外部。
7、上述方案中，通过将电机和齿轮组件设置于底座的第一侧，将减速器和扭矩输出件设置于底座的第二侧，使得驱动件、齿轮组件、扭矩输出件能够合理布局，驱动件和齿轮组件占用的空间较大，因此将两者均设置在关节壳体的容纳空间内，对其进行保护。
8、可选地，所述机器人关节还包括用于控制所述驱动件的驱动板，所述驱动板固定于所述周向壳，且所述驱动板设置于所述容纳空间。
9、上述方案中，驱动板与驱动件电性连接，驱动板用于控制驱动件的转速、开关等。驱动板可固定在周向壳的靠近底座处，使得驱动板和驱动件的距离较近，方便两者电性连接。
10、可选地，所述机器人关节还包括电机座，所述电机座包括第一安装板、与所述第一安装板间隔设置的第二安装板以及连接所述第一安装板和所述第二安装部的连接部，所述第一安装板固定于所述驱动件的靠近所述齿轮组件一端，所述第二安装板固定于所述底座。
11、上述方案中，电机座用于连接电机和底座，使得驱动件能够通过电机座间接地固定在底座上。由于齿轮组件的主动齿轮与驱动件同心设置，且设置于驱动件和底座之间，因此，驱动件的运动输出端与底座之间具有一定的距离，通过电机座能够使驱动件设置在主动齿轮的上方。
12、可选地，所述机器人关节还包括电缆约束件，所述电缆约束件具有贯穿其的电缆孔，所述电缆孔贯穿所述齿轮组件、所述减速器及所述扭矩输出件设置，所述电缆约束件的一端与所述关节外壳的底座连接，所述电缆约束件的另一端穿过所述减速器的中心及所述扭矩输出件的中心设置。
13、上述方案中，电缆可以从电缆孔处穿过，使线缆的走向和位置可由电缆孔约束控制，使线缆的分布更加整齐。通过电缆约束件的设置，可以使电缆从电缆约束件的内部穿过，不会与减速器、扭矩输出件、从动齿轮等结构接触，减小线缆的磨损，也减小了线缆被卡在机构内部的可能性。
14、可选地，所述机器人关节还包括约束连接件，所述约束连接件用于连接所述底座和所述电缆约束件。
15、上述方案中，电缆约束件固定于底座的第一侧，即底座面向容纳空间的一侧，相应地，电缆约束件延伸至完全贯穿从动齿轮，防止电缆卡在从动齿轮和减速器之间的缝隙处。
16、可选地，所述电缆约束件靠近从动齿轮的一端具有径向向外延伸形成的裙边结构，所述约束连接件包括第一约束部和第二约束部，所述第一约束部与所述裙边结构固定连接，所述第二约束部的一端与所述第一约束部连接，所述第二约束部的另一端延伸至与所述底座连接。
17、上述方案中，第一约束部与裙边结构可通过螺钉等连接件相互连接。第一约束部与裙边结构可通过凹凸结构相互配合，使第一约束部和裙边结构周向定位。
18、可选地，所述齿轮组件的减速比大于1；和/或，所述扭矩输出件为扭矩传感器。
19、上述方案中，齿轮组件的减速比大于1，减速器的减速比显然也大于1，通过齿轮组件和减速器的共同减速，实现了机器人关节的较大的减速比。扭矩输出件不仅能够输出该机器人关节的扭矩，而且还能够检测该机器人关节的扭矩大小，从而可以将测得的扭矩值反馈至控制中心，实现对扭矩的闭环控制，从而使机器人关节的控制更加精准。
20、本专利技术还提供一种机器人，包括上述的机器人关节。
21、上述方案中，机器人关节包括关节外壳、驱动件、齿轮组件、减速器以及扭矩输出件，驱动件、齿轮组件、减速器和扭矩输出件依次传动连接，且驱动件、齿轮组件和减速器均安装于关节外壳，至少驱动件和齿轮组件设置于关节外壳内。因此，本专利技术的机器人关节利用关节外壳作为舵机的壳体和支撑框架，无需设计舵机的壳体和支撑框架，提高了结构的利用率，去除冗余材料，减轻机器人关节的重量，减小其转动惯量，机器人所需的驱动力也相应减小。
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1.一种机器人关节，其特征在于：包括关节外壳、驱动件、齿轮组件、减速器以及扭矩输出件，所述驱动件、所述齿轮组件、所述减速器和所述扭矩输出件依次传动连接，所述驱动件、所述齿轮组件和所述减速器均安装于所述关节外壳，且至少所述驱动件和所述齿轮组件设置于所述关节外壳内，所述关节外壳包括底座，所述驱动件、所述齿轮组件和减速器均安装于所述底座。
2.如权利要求1所述的机器人关节，其特征在于：所述关节外壳还包括固定于所述底座一侧的周向壳，所述底座和所述周向壳围成有容纳空间，且所述驱动件和所述齿轮组件均设置于所述容纳空间内。
3.如权利要求2所述的机器人关节，其特征在于：所述减速器安装于所述底座的背向所述容纳空间一侧，所述减速器和所述扭矩输出件均设置于所述关节外壳的外部。
4.如权利要求2所述的机器人关节，其特征在于：所述机器人关节还包括用于控制所述驱动件的驱动板，所述驱动板固定于所述周向壳，且所述驱动板设置于所述容纳空间。
5.如权利要求2所述的机器人关节，其特征在于：所述机器人关节还包括电机座，所述电机座包括第一安装板、与所述第一安装板间隔设置
6.如权利要求1所述的机器人关节，其特征在于：所述机器人关节还包括电缆约束件，所述电缆约束件具有贯穿其的电缆孔，所述电缆孔贯穿所述齿轮组件、所述减速器及所述扭矩输出件设置，所述电缆约束件的一端与所述关节外壳的底座连接，所述电缆约束件的另一端穿过所述减速器的中心及所述扭矩输出件的中心设置。
7.如权利要求6所述的机器人关节，其特征在于：所述机器人关节还包括约束连接件，所述约束连接件用于连接所述底座和所述电缆约束件。
8.如权利要求7所述的机器人关节，其特征在于：所述电缆约束件靠近从动齿轮的一端具有径向向外延伸形成的裙边结构，所述约束连接件包括第一约束部和第二约束部，所述第一约束部与所述裙边结构固定连接，所述第二约束部的一端与所述第一约束部连接，所述第二约束部的另一端延伸至与所述底座连接。
9.如权利要求1-8任一项所述的机器人关节，其特征在于：所述齿轮组件的减速比大于1；和/或，所述扭矩输出件为扭矩传感器。
10.一种机器人，其特征在于：包括权利要求1-9任一项所述的机器人关节。
...【技术特征摘要】
1.一种机器人关节，其特征在于：包括关节外壳、驱动件、齿轮组件、减速器以及扭矩输出件，所述驱动件、所述齿轮组件、所述减速器和所述扭矩输出件依次传动连接，所述驱动件、所述齿轮组件和所述减速器均安装于所述关节外壳，且至少所述驱动件和所述齿轮组件设置于所述关节外壳内，所述关节外壳包括底座，所述驱动件、所述齿轮组件和减速器均安装于所述底座。
2.如权利要求1所述的机器人关节，其特征在于：所述关节外壳还包括固定于所述底座一侧的周向壳，所述底座和所述周向壳围成有容纳空间，且所述驱动件和所述齿轮组件均设置于所述容纳空间内。
3.如权利要求2所述的机器人关节，其特征在于：所述减速器安装于所述底座的背向所述容纳空间一侧，所述减速器和所述扭矩输出件均设置于所述关节外壳的外部。
4.如权利要求2所述的机器人关节，其特征在于：所述机器人关节还包括用于控制所述驱动件的驱动板，所述驱动板固定于所述周向壳，且所述驱动板设置于所述容纳空间。
5.如权利要求2所述的机器人关节，其特征在于：所述机器人关节还包括电机座，所述电机座包括第一安装板、与所述第一安装板间隔设置的第二安装板以及连接所述第一安装板和所述第二安装部的...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔鹏，陈凌枭，苏俊通，张剑，
申请(专利权)人：深圳市优必选科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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