[發(fā)明專利]一種具有力感知功能的諧波減速器

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• 申請日: 2019-12-12
• 公開（公告）號: CN111005988A
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發(fā)明（設計）人: 吳洪德;蘇潮;楊奇能;邵立偉;黃德皇;陳慶武
• 申請（專利權）人: 中山早稻田科技有限公司;中山市北京理工大學研究院
• 主分類號: F16H1/32
• 分類號: F16H1/32;F16H49/00;B25J9/10;B25J19/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種具有力感知功能的諧波減速器，屬于機械傳動技術領域，具有扭矩傳感器，扭矩傳感器可活動地套設于輸入軸，扭矩傳感器與柔輪的第二端的另一側固定安裝。在傳統(tǒng)諧波減速器的結構原理基礎上，增加扭矩傳感器，并讓扭矩傳感器安裝在外部動力源與剛輪之間，使其具有扭力感知的功能的同時，能通過扭矩傳感器固定柔輪、連接外部動力源，并具有結構簡單緊湊、安裝方便、體積小重量輕的優(yōu)點。

技術領域

本發(fā)明涉及機械傳動技術領域，尤其涉及一種具有力感知功能的諧波減速器。

背景技術

目前，機械人的核心部件是機械人轉動關節(jié)，諧波減速器具有體積小，速比大，回差小等特點因此轉動關節(jié)多采用諧波減速器。諧波傳動減速器，是一種靠波發(fā)生器裝配上柔性軸承使柔性齒輪產生可控彈性變形，并與剛性齒輪相嚙合來傳遞運動和動力的齒輪傳動。

協(xié)助機械人要求具有更高的安全性能其必需具備力感知功能，但現(xiàn)在諧波減速器一般不具備力感知功能或結構復雜大大增大了機械人關節(jié)體積和重量，如果在關節(jié)外部增加扭矩傳感器，機械人每個關節(jié)必定要增加多個部件結構定會變的更復雜從也增加了體積和重量。

發(fā)明內容

為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種具有力感知功能的諧波減速器，讓諧波減速器具有力矩感應功能的情況下令其結構更加緊湊簡單，讓其安裝更加方便，體積更小，重量更輕。

本發(fā)明的目的采用如下技術方案實現(xiàn)：

一種具有力感知功能的諧波減速器，包括柔輪、剛輪以及波發(fā)生器；所述剛輪套設于所述柔輪外周并與所述柔輪相互嚙合，所述波發(fā)生器驅接于所述柔輪以使所述柔輪驅動所述剛輪實現(xiàn)減速傳動，所述波發(fā)生器包括輸入軸，所述輸入軸一端形成可驅接于外部動力源的輸入端，所述輸入軸的另一端形成用于傳遞所述輸入端的輸出動力的輸出端；所述柔輪具有第一端以及第二端，所述輸入軸可轉動地穿接于所述柔輪并從所述柔輪的第一端往第二端方向延伸穿出所述柔輪的外部；所述柔輪的第一端和第二端的內側均與所述波發(fā)生器相配合，所述柔輪的第一端的另一側嚙合于所述剛輪，所述具有力感知功能的諧波減速器還包括扭矩傳感器，所述扭矩傳感器可活動地套設于所述輸入軸，所述扭矩傳感器與所述柔輪的第二端的另一側固定安裝。

進一步地，所述剛輪與所述扭矩傳感器之間設置有第一軸承，所述第一軸承的內圈與所述剛輪固定連接，所述第一軸承的外圈與所述扭矩傳感器固定連接。

進一步地，所述第一軸承為交叉滾子軸承，所述第一軸承的兩側面分別抵接于所述剛輪與所述扭矩傳感器。

進一步地，所述波發(fā)生器還包括第二軸承，所述第二軸承設置在所述輸入軸的輸出端與所述柔輪的第一端之間且形狀與所述輸出端相匹配；所述第二軸承的內圈固定套接于所述輸入軸的輸出端，所述第二軸承的外圈抵接于所述柔輪的第一端的內側。

進一步地，所述第二軸承為柔性軸承。

進一步地，所述柔輪的第二端與所述輸入軸之間設置有第三軸承；所述第三軸承的內圈固定套接于所述輸入軸，所述第三軸承的外圈抵接于所述柔輪的第二端的內側。

進一步地，所述具有力感知功能的諧波減速器還包括輸出法蘭；所述輸出法蘭與所述剛輪固定連接，所述輸出法蘭的旋轉軸線與所述輸入軸的旋轉軸線相重合。

進一步地，所述輸入軸內開有過線通道，所述過線通道貫通所述輸入軸的兩端以使所述輸入軸呈中通結構；所述輸出法蘭上開有與所述過線通道連通的第一穿線通道。

進一步地，所述過線通道內設置有穿線管，所述穿線管的一端與所述輸出法蘭連接，所述穿線管的另一端沿所述過線通道朝所述輸入端方向延伸；所述穿線管內具有第二穿線通道，所述第一穿線通道和所述第二穿線通道相互連通。

進一步地，所述具有力感知功能的諧波減速器還包括電機，所述電機具有定子和轉子；所述扭矩傳感器的外側安裝于所述電機的定子，所述輸入軸的輸入端與所述電機的轉子驅動連接。