[發明專利]一種搭載諧波減速機的直驅舵機

在審

• 申請號: 202010179958.7
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN113404835A
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 梅建彬;卜強強;楊景源
• 申請（專利權）人: 無錫巨蟹智能驅動科技有限公司
• 主分類號: F16H49/00
• 分類號: F16H49/00;F16H57/021;F16H57/023;F16H57/08;F16H53/02;F16H55/06;F16H55/08;F16H55/17;H02K7/116
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡琳萍

本發明涉及一種搭載諧波減速機的直驅型舵機，驅動電機（13）的輸出軸上設置所述諧波減速機；驅動電機（13）的輸出軸上固定電機固定滑塊（14），凸輪（16）的外圍和柔輪（8）之間設置柔性軸承（11），電機固定滑塊（14）、活動滑塊（15）、凸輪（16）和柔性軸承（11）組成十字滑塊式波發生器；波發生器安裝在柔輪（8）的倒扣蓋式結構中。具有機構緊湊、體積小、背隙小，傳動精度高，減速比大的優點，同時又能兼顧制造成本，能夠具有普適性。

技術領域

本發明屬于服務機器人、云臺、高檔玩具和自動控制技術領域，具體涉及一種搭載諧波減速機的直驅型舵機。

背景技術

傳統諧波減速器具有結構緊湊、體積小、質量輕、承載能力大、背隙小與傳動精度高等優點，被廣泛應用于工業機器人、航空航天、精密機床領域中。諧波減速機由鋼輪、柔輪和波發生器構成，橢圓變形的波發生器安裝在具有彈性的柔輪內部，波發生器轉動迫使柔輪齒形與鋼輪齒形周期性嚙合和分離，進而實現錯齒差減速的效果。

服務機器人、云臺、高檔玩具等自動控制技術領域經常需要舵機驅動，而基于高精度基礎上的舵機輕量化和微型化一直是該領域的不懈追求。但是鑒于傳統諧波減速器的昂貴價格，高精度和輕量化和微型化無法平衡，傳統的諧波減速器無法在云臺和高檔玩具以及普適性機器人上普遍應用。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：克服現有技術缺陷提供一種搭載諧波減速機的直驅型舵機，具有機構緊湊、體積小、背隙小，傳動精度高，減速比大的優點，同時又能兼顧制造成本，能夠具有普適性。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種搭載諧波減速機的直驅型舵機，包括驅動電機（13）和諧波減速機；其特征在于驅動電機（13）的輸出軸上設置所述諧波減速機；驅動電機（13）的輸出軸上固定電機固定滑塊（14），凸輪（16）的外圍和柔輪（8）之間設置柔性軸承（11），電機固定滑塊（14）、活動滑塊（15）、凸輪（16）和柔性軸承（11）組成十字滑塊式波發生器；波發生器安裝在柔輪（8）的倒扣蓋式結構中；

柔輪（8）和輸出法蘭（1）剛性連接在一起，柔輪（8）的外齒圈和鋼輪（10）的內齒圈在波發生器作用下周期性嚙合或分離，鋼輪（10）和殼體（7）通過固定連接；輸出法蘭（1）和殼體（7）之間安裝有支撐軸承（6），支撐軸承（6）位于柔輪（8）的上方；

輸出法蘭（1）中心上安裝位置磁鋼（4），在位置磁鋼（4）上方對應處間隔設置位置傳感器（2），位置磁鋼（4）和位置傳感器（2）組成舵機控制閉環系統。

上述技術方案中，電機固定滑塊（14）的周向間隔凸起與環形活動滑塊（15）的內壁徑向滑槽配合，活動滑塊（15）的外壁的周向凸起與外圍凸輪（16）內壁的周向滑槽互相配合，兩組滑槽呈十字形交叉布置。

上述技術方案中，電機固定座（12）包括底部的驅動電機容納部及上部的平臺（121），驅動電機（13）固定在驅動電機容納部內，在平臺（121）上設置有電機定位孔和固定孔固定電機；驅動電機（13）的輸出軸穿過平臺（121）的中心孔后固定電機固定滑塊（14），活動滑塊（15）嵌套在所述電機固定滑塊（14）上并置于凸輪（16）的中空倒扣空間內，在凸輪（16）的外壁臺階上設置柔性軸承（11）。

上述技術方案中，輸出法蘭（1）具有頂部的法蘭盤和通過邊側支撐間隔連接的軸；柔輪（8）的蓋式底殼和輸出法蘭（1）的軸通過固定墊片（9）剛性連接在一起。

上述技術方案中，輸出法蘭（1）的軸中心頂部過盈安裝位置磁鋼（4），殼體（7）上通過傳感器安裝支架（3）在位置磁鋼（4）上方懸空設置固定位置傳感器（2）。

上述技術方案中，柔輪（8）的外齒圈和鋼輪（10）的內齒圈齒形均采用C齒形。

上述技術方案中，凸輪（16）、柔輪（8）和鋼輪（10）采用工程塑料注塑成型。