[發(fā)明專利]高剛度高效率集成化的精密驅(qū)動(dòng)單元、關(guān)節(jié)組件及機(jī)器人

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110553862.7
• 申請(qǐng)日: 2021-05-20
• 公開（公告）號(hào): CN113199503A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李朝陽;孫佳豪;陳兵奎;曾惜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué);重慶市倚斯輪科技有限公司
• 主分類號(hào): B25J17/00
• 分類號(hào): B25J17/00;B25J9/10
• 代理公司: 成都四慧知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 51307
• 代理人: 楊志廷

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N高剛度高效率集成化的精密驅(qū)動(dòng)單元，包括：擺線針輪減速機(jī)構(gòu)；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)連接于所述擺線針輪減速機(jī)構(gòu)的輸入軸，以帶動(dòng)所述擺線針輪減速機(jī)構(gòu)的輸入軸轉(zhuǎn)動(dòng)。該高剛度高效率集成化的精密驅(qū)動(dòng)單元包括：擺線針輪減速機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連接于擺線針輪減速機(jī)構(gòu)的輸入軸，以帶動(dòng)擺線針輪減速機(jī)構(gòu)的輸入軸轉(zhuǎn)動(dòng)。由于擺線針輪減速機(jī)構(gòu)中無彈性元件，從而整體結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)剛性高；其次，擺線針輪減速機(jī)構(gòu)可以保證精密減速器可以實(shí)現(xiàn)精確的運(yùn)動(dòng)傳遞；此外，擺線針輪減速機(jī)構(gòu)在工作狀況下可以形成純滾動(dòng)機(jī)構(gòu)，從而有效提高傳動(dòng)效率。綜上，該高剛度高效率集成化的精密驅(qū)動(dòng)單元可實(shí)現(xiàn)精確運(yùn)動(dòng)傳遞，且具有高剛度、高效率的突出優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，是涉及一種高剛度高效率集成化的精密驅(qū)動(dòng)單元、關(guān)節(jié)組件及機(jī)器人。

背景技術(shù)

關(guān)節(jié)組件是機(jī)器人的基礎(chǔ)部件,其性能的好壞直接影響機(jī)器人的性能，隨著數(shù)字伺服技術(shù)等電子技術(shù)的發(fā)展,機(jī)器人關(guān)節(jié)也在不斷發(fā)展，機(jī)器人關(guān)節(jié)呈現(xiàn)出大力矩、高精度、反應(yīng)靈敏、小型化,機(jī)電一體化,標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化等趨勢(shì),以適應(yīng)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的需要。由于諧波減速器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、傳動(dòng)比大、精度高等優(yōu)點(diǎn)，因此在相關(guān)技術(shù)中，小型機(jī)器人的關(guān)節(jié)組件通常采用諧波減速器。但是利用諧波減速器制成的關(guān)節(jié)組件存在剛度較差、隨著使用時(shí)間增長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)精度顯著降低、效率偏低等特點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)實(shí)施例的目的在于提供一種高剛度高效率集成化的精密驅(qū)動(dòng)單元、關(guān)節(jié)組件及機(jī)器人，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的關(guān)節(jié)組件存在剛度較差、隨著使用時(shí)間增長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)精度顯著降低以及效率偏低的技術(shù)問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)采用的技術(shù)方案是：

提供一種高剛度高效率集成化的精密驅(qū)動(dòng)單元，包括：擺線針輪減速機(jī)構(gòu)；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)連接于所述擺線針輪減速機(jī)構(gòu)的輸入軸，以帶動(dòng)所述擺線針輪減速機(jī)構(gòu)的輸入軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

進(jìn)一步地，所述擺線針輪減速機(jī)構(gòu)包括：輸入軸，包括依次固定連接的轉(zhuǎn)動(dòng)部、第一偏心套和第二偏心套，所述轉(zhuǎn)動(dòng)部用于傳動(dòng)連接于所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述第一偏心套和所述第二偏心套均設(shè)置為回轉(zhuǎn)體形，所述第一偏心套的中軸線位于所述轉(zhuǎn)動(dòng)部的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的一側(cè)，所述第二偏心套的中軸線位于所述轉(zhuǎn)動(dòng)部的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的與所述一側(cè)相對(duì)的另一側(cè)；第一軸承和第二軸承，所述第一軸承固定套設(shè)于所述第一偏心套，所述第二軸承固定套設(shè)于所述第二偏心套；第一擺線輪和第二擺線輪，所述第一擺線輪固定套設(shè)于所述第一軸承，所述第二擺線輪固定套設(shè)于所述第二軸承；所述第一擺線輪具有多個(gè)第一通孔，所述多個(gè)第一通孔繞所述第一擺線輪的中軸線呈環(huán)形分布；所述第二擺線輪具有多個(gè)第二通孔，所述多個(gè)第二通孔繞所述第二擺線輪的中軸線呈環(huán)形分布；所述第一通孔和所述第二通孔一一對(duì)應(yīng)；多個(gè)針齒，呈環(huán)形分布于所述第一擺線輪和所述第二擺線輪的外側(cè)，用于嚙合于所述第一擺線輪和所述第二擺線輪；多個(gè)柱銷，部分位于所述第一通孔和所述第二通孔，所述柱銷和所述第一通孔一一對(duì)應(yīng)，所述柱銷和所述第二通孔一一對(duì)應(yīng)；所述柱銷用于抵接于所述第一擺線輪以在所述第一擺線輪的帶動(dòng)下繞所述第一擺線輪的中軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；所述柱銷用于抵接于所述第二擺線輪以在所述第二擺線輪的帶動(dòng)下繞所述第二擺線輪的中軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；輸出軸，固定連接于所述多個(gè)柱銷，以在所述多個(gè)柱銷的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)。

進(jìn)一步地，還包括：第一轉(zhuǎn)速檢測(cè)機(jī)構(gòu)，連接于所述擺線針輪減速機(jī)構(gòu)的輸出軸，用于檢測(cè)所述擺線針輪減速機(jī)構(gòu)的輸出軸的轉(zhuǎn)速。

進(jìn)一步地，還包括：第二轉(zhuǎn)速檢測(cè)機(jī)構(gòu)，連接于所述擺線針輪減速機(jī)構(gòu)的輸入軸，用于檢測(cè)所述擺線針輪減速機(jī)構(gòu)的輸入軸的轉(zhuǎn)速。

進(jìn)一步地，還包括：制動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于抵接于所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出軸，以限制所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)；其中，所述制動(dòng)機(jī)構(gòu)包括：制動(dòng)盤，固定連接于所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出軸；端盤，用于抵接于所述制動(dòng)盤，以限制所述制動(dòng)盤轉(zhuǎn)動(dòng)；線圈，用于對(duì)所述制動(dòng)盤施加朝向背離于所述端盤方向運(yùn)動(dòng)的電磁力；彈性件，用于對(duì)所述制動(dòng)盤施加朝向靠近于所述端盤方向運(yùn)動(dòng)的彈性力。