[發明專利]基于錐齒輪差動耦合機構的仿人機器人頭部

無效

• 申請號: 201010169569.2
• 申請日: 2010-05-12
• 公開（公告）號: CN101837592A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: 劉宏;王濱;朱俊杰;劉伊威;孫奎;周揚
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B25J19/00
• 分類號: B25J19/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 徐愛萍

1.一種基于錐齒輪差動耦合機構的仿人機器人頭部，其特征在于所述仿人機器人頭部由頭部回轉關節(1)，頸部基關節(2)、頸部底座(3)、頭部外殼(4)、兩個相機(5)和兩個相機安裝調整滑板(6)構成，所述頭部回轉關節(1)由第一盤式無刷直流電機(1-1)、行星齒輪減速器(1-2)、回轉關節支座(1-3)、相機回轉支架(1-4)、回轉空心套軸(1-5)、深溝球軸承(1-6)和關節角度反饋軸(1-7)構成，所述第一盤式無刷直流電機(1-1)的輸出端與行星齒輪減速器(1-2)的輸入端傳動連接，所述行星齒輪減速器(1-2)裝在回轉關節支座(1-3)的內孔中，所述行星齒輪減速器(1-2)的輸出軸固裝在回轉空心套軸(1-5)的內孔中，所述回轉空心套軸(1-5)裝在相機回轉支架(1-4)的內孔中，所述相機回轉支架(1-4)通過深溝球軸承(1-6)裝在回轉關節支座(1-3)的上部，所述關節角度反饋軸(1-7)的一端裝在回轉空心套軸(1-5)的內孔中，每個相機(5)通過相對應的調整滑板(6)裝在相機回轉支架(1-4)的上端面上；

所述頸部基關節(2)包括驅動器支板(2-3)、頸部基關節支座(2-12)、空套差動錐齒輪(2-16)、空套軸承(2-17)、鎖緊軸(2-18)、運動輸出支架(2-20)、被動差動錐齒輪(2-21)、軸用彈性擋圈(2-22)、兩個第二盤式無刷直流電機(2-1)、兩個行星齒輪減速器(2-2)、兩個驅動器輸出齒輪(2-6)、兩個傳動錐齒輪(2-7)、兩個輸出角度反饋軸(2-8)、兩個鎖緊螺母(2-9)、兩個主動差動錐齒輪(2-13)和兩個深溝球軸承(2-15)，每個第二盤式無刷直流電機(2-1)的輸出端與行星齒輪減速器(2-2)的輸入端傳動連接，每個行星齒輪減速器(2-2)的輸出軸穿過相對應的驅動器支板(2-3)與驅動器輸出齒輪(2-6)傳動連接，每個行星齒輪減速器(2-2)與驅動器支板(2-3)固接，且兩個行星齒輪減速器(2-2)沿頸部基關節支座(2-12)的中心軸線對稱設置，每個驅動器輸出齒輪(2-6)與傳動錐齒輪(2-7)嚙合，兩個傳動錐齒輪(2-7)各固裝在頸部基關節支座(2-12)的兩側，每個傳動錐齒輪(2-7)與相對應的主動差動錐齒輪(2-13)固裝在一起構成雙聯齒輪(2-14)，每個雙聯齒輪(2-14)通過深溝球軸承(2-15)裝在頸部基關節支座(2-12)的通孔內，每個雙聯齒輪(2-14)的軸向通過鎖緊螺母(2-9)與輸出角度反饋軸(2-8)軸向鎖緊，所述空套差動錐齒輪(2-16)分別與兩個主動差動錐齒輪(2-13)嚙合，所述被動差動錐齒輪(2-21)分別與兩個主動差動錐齒輪(2-13)嚙合，兩個主動差動錐齒輪(2-13)、被動差動錐齒輪(2-21)和空套差動錐齒輪(2-16)的輪齒參數一致并構成差動錐齒輪機構，所述空套差動錐齒輪(2-16)通過空套軸承(2-17)裝在運動輸出支架(2-20)上，所述被動差動錐齒輪(2-21)用軸用彈性擋圈(2-22)固定在運動輸出支架(2-20)上，所述空套差動錐齒輪(2-16)和被動差動錐齒輪(2-21)套在鎖緊軸(2-18)的外部，所述鎖緊軸(2-18)的一端與空套軸承(2-17)相靠，所述鎖緊軸(2-18)的另一端通過彈性擋圈(2-22)及螺母鎖緊；

所述頭部回轉關節(1)通過回轉關節支座(1-3)與頸部基關節(2)的運動輸出支架(2-20)連接，頸部基關節(2)通過頸部基關節支座(2-12)與頸部底座(3)中的頸部底座(3-1)連接，所述頭部外殼(4)與相機回轉支架(1-4)固定連接。

2.根據權利要求1所述基于錐齒輪差動耦合機構的仿人機器人頭部，其特征在于所述頭部外殼(4)由樹脂塑料制成。

3.根據權利要求1或2所述基于錐齒輪差動耦合機構的仿人機器人頭部，其特征在于所述頭部外殼(4)由頭部上外殼(4-1)和頭部下外殼(4-2)構成，所述頭部下外殼(4-2)與頭部上外殼(4-1)可拆卸連接。

4.根據權利要求3所述基于錐齒輪差動耦合機構的仿人機器人頭部，其特征在于所述頸部基關節(2)還包括兩個驅動器調整墊片(2-4)，每個驅動器支板(2-3)與頸部基關節支座(2-12)之間裝有驅動器調整墊片(2-4)，每個驅動器調整墊片(2-4)裝在頸部基關節支座(2-12)上。