[實用新型]用于機器人關節的齒輪箱裝置

無效

• 申請號: 200720199261.6
• 申請日: 2007-12-14
• 公開（公告）號: CN201140394Y
• 公開（公告）日: 2008-10-29
• 發明（設計）人: 劉劍夫;宋若輝
• 申請（專利權）人: 上海慧爍信息科技發展有限公司
• 主分類號: B25J19/00
• 分類號: B25J19/00;B25J17/00;F16H57/02;F16H1/20
• 代理公司: 上海光華專利事務所
• 代理人: 余明偉

技術領域

本實用新型涉及一種傳動裝置，特別涉及一種用于機器人關節的齒輪箱裝置。

背景技術

模塊化機器人因具有組裝方便，價格便宜常常用于機器人教學、科研和娛樂。技術人員使用通用的或非通用的模塊可以組裝不同構型的機器人，如機器蛇、機器毛蟲或機器人等，并利用它們進行運動控制、仿生等研究。

目前現有的應用于機器人關節的齒輪箱裝置，多采用舵機，呈扁平狀。舵機(a?steeringengine)是遙控模型控制動作的動力來源，不同類型的遙控模型所需的舵機種類也隨之不同。舵機主要是由外殼、電路板、無核心馬達、齒輪與位置檢測器所構成。

舵機的工作原理是由接收機發出訊號給舵機，經由電路板上的IC判斷轉動方向，再驅動無核心馬達開始轉動，透過減速齒輪將動力傳至擺臂，同時由位置檢測器送回訊號，判斷是否已經到達定位。位置檢測器其實就是可變電阻，當舵機轉動時電阻值也會隨之改變，藉由檢測電阻值便可知轉動的角度。一般的伺服馬達是將細銅線纏繞在三極轉子上，當電流流經線圈時便會產生磁場，與轉子外圍的磁鐵產生排斥作用，進而產生轉動的作用力。依據物理學原理，物體的轉動慣量與質量成正比，因此要轉動質量愈大的物體，所需的作用力也愈大。舵機為求轉速快、耗電小，於是將細銅線纏繞成極薄的中空圓柱體，形成一個重量極輕的五極中空轉子，并將磁鐵置於圓柱體內，這就是無核心馬達。

為了適合不同的工作環境，有防水及防塵設計的舵機；并且因應不同的負載需求，舵機的齒輪有塑膠及金屬之區分，金屬齒輪的舵機一般皆為大扭力及高速型，具有齒輪不會因負載過大而崩牙的優點。較高級的舵機會裝置滾珠軸承，使得轉動時能更輕快精準。滾珠軸承有一顆及二顆的區別，當然是二顆的比較好。目前新推出的FET舵機，主要是采用FET(FieldEffect?Transistor)場效電晶體。FET具有內阻低的優點，因此電流損耗比一般電晶體少。

現有的齒輪箱之間的連接是由齒輪傳動裝置的輸出軸帶動法蘭盤轉動，再由法蘭盤與另一箱體或關節連接，進行傳動，因而受力不可靠。而且舵機成本非常高，導致產品價格居高難下。舵機間的連接需要專門設計的連接件，進一步提高了成本。

有鑒于上述現有的用于機器人關節的齒輪箱裝置結構方式存在的缺陷，本發明人基于從事此類產品設計制造多年來豐富的實務經驗和專業知識，并加以實際運用，以期創設出低成本的齒輪箱裝置，體積小，安裝方便，可以廣泛應用于不同類別的關節上。經本實用新型人不斷研究、試驗和改進，創設出本實用新型。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種低成本的齒輪箱裝置，體積小，安裝方便，可以廣泛應用于不同類別機器人的關節上。

為解決上述技術問題，本實用新型用于機器人關節的齒輪箱裝置，包括齒輪箱體和齒輪傳動裝置，齒輪傳動裝置與一固定齒輪傳動連接，固定齒輪固定在齒輪箱體上。

優選的是，本實用新型用于機器人關節的齒輪箱裝置的齒輪箱體上固定一定位片，該固定齒輪固定在定位片上。

優選的是，齒輪傳動裝置與電機傳動連接。

采用這樣的結構后，通過固定齒輪固定在齒輪箱體上來起到傳動作用，齒輪箱體隨著固定齒輪的轉動一起轉動，從而起到關節活動的作用。在齒輪箱間可用緊固件直接連接，無需額外的塑料連接件，因而體積小，安裝方便，可以廣泛應用于不同類別機器人的關節上。本實用新型換上不同的齒輪組合，可提供不同輸出轉動速度及不同的輸出扭力。

為解決上述技術問題，本實用新型用于機器人關節的齒輪箱裝置的另一種優選方案，包括齒輪箱體和齒輪傳動裝置，齒輪傳動裝置與電機傳動連接，電機設置在電機盒內，電機盒上設置一凸塊，凸塊插入齒輪箱體中，凸塊上固定一定位片，定位片上還固定連接一固定齒輪，固定齒輪與齒輪傳動裝置傳動連接。

優選的是，齒輪傳動裝置與電機傳動連接。

采用上述的結構后，固定齒輪通過定位片固定在電機盒上來起到傳動作用，電機盒隨著固定齒輪的轉動一起轉動，從而起到關節活動的作用。在齒輪箱間可用緊固件直接連接，無需額外的塑料連接件，因而體積小，安裝方便，可以廣泛應用于不同類別機器人的關節上。本實用新型換上不同的齒輪組合，可提供不同輸出轉動速度及不同的輸出扭力。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。

圖1是本實用新型用于機器人關節的齒輪箱裝置的裝配圖。

圖2是本實用新型用于機器人關節的齒輪箱裝置傳動原理圖。

圖3是本實用新型用于機器人關節的齒輪箱裝置的另一種傳動原理圖。