CN107498550B - 一种可自动紧接触的传动机构及机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可自动紧接触的传动机构及机器人，在第二固定架上设置有舵机，舵机的输出轴上设置有舵盘，舵盘与第一固定架上的驱动槽啮合在一起；第二固定架上与舵盘相对的一侧设置有凸缘，凸缘支撑在第一固定架上的定位槽中；在第二固定架与第一固定架之间还设置有弹性装置，弹性装置被配置为：将第二固定架朝向驱动槽的方向预压。本发明的传动结构，通过弹性装置可以实现自动调整和矫正，不需要人为对结构件进行修磨，节约了成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种传动机构，更具体地，本发明涉及基于舵机、舵盘的传动机构；本发明还涉及一种机器人。
背景技术
人形机器人有多个关节结构，能实现在平地上移动、上下台阶、爬坡等功能。这些关节结构通常通过舵机直接提供动力，实现了结构紧凑、高精度传动、集中控制和程序化控制等。
舵机的输出轴需要通过舵盘来传递扭矩。当前市面上的舵盘和固定架都是相对固定的，随着时间的积累，舵盘、固定架等结构之间会出现磨损，从而使运动关节会出现晃动，影响运动性能。现有技术中，为了解决关节晃动的问题，必须定期进行人为修磨。
发明内容
本发明的一个目的是提供了一种可自动紧接触的传动机构。
根据本发明的一个方面，提供一种可自动紧接触的传动机构，包括第一固定架以及转动连接在第一固定架上的第二固定架；在所述第二固定架上设置有舵机，所述舵机的输出轴上设置有舵盘，所述舵盘与第一固定架上的驱动槽啮合在一起；所述第二固定架上与舵盘相对的一侧设置有凸缘，所述凸缘支撑在第一固定架上的定位槽中；在所述第二固定架与第一固定架之间还设置有弹性装置，所述弹性装置被配置为：将第二固定架朝向驱动槽的方向预压。
可选地，所述舵盘包括用于与舵机输出轴啮合在一起的内齿轮。
可选地，所述舵盘的外壁上设置有键槽，所述驱动槽的内壁上设置有与该键槽啮合在一起的键齿。
可选地，所述键槽的开口从舵机至驱动槽的方向逐渐变大，所述键齿的形状与其匹配。
可选地，所述舵盘的外壁呈锥状，所述驱动槽的内壁与舵盘外壁的形状匹配。
可选地，所述弹性装置为弹簧。
可选地，所述弹簧的一端抵在定位槽内，另一端套在第二固定架的凸缘并抵在第二固定架的侧壁上。
可选地，在弹簧与第二固定架的侧壁之间还设置有垫圈，所述垫圈套在所述第二固定架的凸缘上。
可选地，第一固定架包括两个相对设置且装配在一起的安装架，所述驱动槽位于其中一个安装架上，定位槽位于另一个安装架上。
根据本发明的另一方面，还提供了一种机器人，所述机器人中的关节结构采用上述的传动机构进行传动。
本发明的传动机构，当由于长时间转动造成舵盘与驱动槽之间的磨损时，在弹性装置的作用下，可以始终让舵盘与驱动槽紧紧配合在一起，避免了由于舵盘与驱动槽之间的松动而带来的晃动、传动不稳定等问题。本发明的传动结构，通过弹性装置可以实现自动调整和矫正，不需要人为对结构件进行修磨，节约了成本。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是本发明传动机构的爆炸图。
图2是本发明传动机构横向的剖面图。
图3是本发明舵盘的结构示意图。
图4是本发明传动机构纵向的剖面图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
参考图1至图4，本发明提供了一种可自动紧接触的传动机构，其包括第一固定架、转动连接在第一固定架上的第二固定架1，以及驱动第二固定架1相对于第一固定架转动的舵机2。
具体地，本发明的第一固定架可以是一体结构，在本发明一个优选的实施例中，所述第一固定架包括两个相对设置且装配在一起的安装架，分别记为第一安装架3、第二安装架4。所述第一安装架3、第二安装架4的结构外形相似，且二者相对设置，并可通过螺丝将第一安装架3、第二安装架4装配固定在一起。
本发明的第二固定架1近似呈矩形体状，舵机2可以装配在第二固定架1的内腔中，且舵机2的输出轴21从第二固定架1中伸出。舵机2的输出轴21上设置有舵盘5，且该舵盘5与设置在第二安装架4上的驱动槽41啮合在一起。
参考图1、图2、图3，舵盘5可以通过本领域技术人员所熟知的方式固定在输出轴21上，使得输出轴21输出的扭矩可以通过该舵盘5传出。在本发明一个优选的实施方式中，所述舵盘5上设置有内齿轮53，参考图3。内齿轮53设置在舵盘5的中心区域，使得舵机2的输出轴21可以穿入该内齿轮53并与其啮合在一起，实现舵机2至舵盘5的传动。
所述舵盘5的外壁上设置有键槽52，所述驱动槽41的内壁上设置有用于与该键槽52啮合在一起的键齿410，参考图4。在装配的时候，所述舵盘5的外壁穿入驱动槽41中，并使得舵盘5外壁上的键槽52与驱动槽41内壁上的键齿410啮合在一起。
所述第二固定架1上与舵盘5相对的一侧设置有凸缘11，参考图2的视图方向，舵盘5位于传动结构的右部，凸缘11则设置在第二固定架1的左侧侧壁上。在装配的时候，该凸缘11伸入并支撑在第一安装架3上设置的定位槽31中。其中，该凸缘11与舵机2的输出轴21在同一轴线上，使得第二固定架1的两侧分别通过凸缘11以及连接在舵机2输出轴上的舵盘5转动连接在第一固定架上，并可通过舵机2的驱动实现第二固定架1相对于第一固定架的转动。
其中，在所述第二固定架1与第一固定架之间还设置有弹性装置，所述弹性装置被配置为：将第二固定架1朝向驱动槽41的方向预压。本发明的弹性装置可以是弹簧、拉簧或本领域技术人员所熟知的其它具有弹性变形能力的装置。
例如，当本发明的弹性装置为弹簧7时，该弹簧7的一端可以抵在第一安装架3的定位槽31内，另一端套在第二固定架1的凸缘11上，并抵在第二固定架1的侧壁上。由于弹簧7被预压在第二固定架1与第一安装架3之间，这就使得该弹簧7可以始终将第二固定架1朝向第二安装架4的方向预压。也就是说，可使舵机2上的舵盘5与第二安装架4上的驱动槽41始终紧配合在一起。
在本发明一个优选的实施方式中，在弹簧7与第二固定架1的侧壁之间还设置有垫圈6，所述垫圈6套在所述第二固定架1的凸缘11上。这就使得弹簧7可以作用在垫圈6上，提高了结构的稳定性，延长了运动部件的寿命。
当由于长时间转动造成舵盘5与驱动槽41之间的磨损时，在弹簧7的作用下，可以始终让舵盘5与驱动槽41紧紧配合在一起，避免了由于舵盘5与驱动槽41之间的松动而带来的晃动、传动不稳定等问题。本发明的传动结构，通过弹簧可以实现自动调整和矫正，不需要人为对结构件进行修磨，节约了成本。
当舵盘5与驱动槽41之间由于磨损而发生松动时，为了保证弹性装置可以推动舵盘5与驱动槽41始终紧密配合在一起，优选所述舵盘5的外壁呈锥状，所述驱动槽41的内壁与舵盘5外壁的形状匹配。例如当舵盘5、第一安装架3采用注塑工艺成型时，使所述舵盘5与驱动槽41的拔模斜度一致。采用这样的结构设计，使得舵盘5与驱动槽41的接触面为斜面，这就使得舵盘5与驱动槽41的对中性好，通过弹性装置的压紧力可以使舵盘5和驱动槽41始终保持紧密接触。
在此需要注意的是，在装配时，舵盘5的法兰盘端面51与第二安装架4的端面42之间要预留一定的间隙，以便于在发生磨损时，弹簧7可以调整舵盘5的位置。
在本发明另一优选的实施方式中，还可以是：所述键槽52的开口从舵机5至驱动槽41的方向逐渐变大。也就是说，键槽52的开口宽度不是固定的，参考图3，其从左至右逐渐变大；所述键齿410的形状与其相匹配。采用这样的结构设计，使得舵盘5与驱动槽41的对中性好，通过弹性装置的压紧力可以使舵盘5和驱动槽41始终保持紧密接触。
本发明的传动机构可以应用到机器人中，例如应用到人形机器人中，为此本发明还提供了一种机器人，所述机器人中的关节结构采用上述的传动机构进行传动。通过弹性装置的压紧力可以自动调整使舵盘和驱动槽始终保持紧密接触，解决了机器人关节磨损所产生的关节晃动问题，提高关节运动性能；而且节约了成本。
虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种可自动紧接触的传动机构，其特征在于：包括第一固定架以及转动连接在第一固定架上的第二固定架；在所述第二固定架上设置有舵机，所述舵机的输出轴上设置有舵盘，所述舵盘与第一固定架上的驱动槽啮合在一起；所述第二固定架上与舵盘相对的一侧设置有凸缘，所述凸缘支撑在第一固定架上的定位槽中；在所述第二固定架与第一固定架之间还设置有弹性装置，所述弹性装置被配置为：将第二固定架朝向驱动槽的方向预压。
2.根据权利要求1所述的传动机构，其特征在于：所述舵盘的外壁上设置有键槽，所述驱动槽的内壁上设置有与该键槽啮合在一起的键齿。
3.根据权利要求2所述的传动机构，其特征在于：所述键槽的开口从舵机至驱动槽的方向逐渐变大，所述键齿的形状与其匹配。
4.根据权利要求1所述的传动机构，其特征在于：所述舵盘包括用于与舵机输出轴啮合在一起的内齿轮。
5.根据权利要求1所述的传动机构，其特征在于：所述舵盘的外壁呈锥状，所述驱动槽的内壁与舵盘外壁的形状匹配。
6.根据权利要求1所述的传动机构，其特征在于：所述弹性装置为弹簧。
7.根据权利要求6所述的传动机构，其特征在于：所述弹簧的一端抵在定位槽内，另一端套在第二固定架的凸缘并抵在第二固定架的侧壁上。
8.根据权利要求7所述的传动机构，其特征在于：在弹簧与第二固定架的侧壁之间还设置有垫圈，所述垫圈套在所述第二固定架的凸缘上。
9.根据权利要求1所述的传动机构，其特征在于：第一固定架包括两个相对设置且装配在一起的安装架，所述驱动槽位于其中一个安装架上，定位槽位于另一个安装架上。
10.一种机器人，其特征在于：所述机器人中的关节结构采用根据权利要求1至9任一项所述的传动机构进行传动。
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