CN109866250B - 机器人手腕结构及机器人 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种机器人手腕结构及机器人，该机器人手腕结构包括壳体、第一电机、第二电机、第一传动机构、第二传动机构、第一主动锥齿轮、第二主动锥齿轮、从动锥齿轮、保持架、以及输出连接件，第一电机和第二电机安装在壳体上，第一主动锥齿轮、第二主动锥齿轮和从动锥齿轮分别可转动地安装在保持架上，第一主动锥齿轮的轴线与第二主动锥齿轮的轴线共线且与从动锥齿轮的轴线垂直相交，第一主动锥齿轮和第二主动锥齿轮均与从动锥齿轮啮合，第一电机通过第一传动机构与第一主动锥齿轮相连，第二电机通过第二传动机构与第二主动锥齿轮相连，输出连接件与从动锥齿轮固定连接。本公开提供的机器人手腕结构运动模式多样化、灵活性高、作业范围大。

Description

机器人手腕结构及机器人

技术领域

本公开涉及机器人领域，具体地，涉及一种机器人手腕结构及机器人。

背景技术

工业机器人通常包括多个机械臂，通过机械臂的摆动实现各种作业功能。机器人手腕是机械臂的实现摆动关键组件，传统的机器人手腕主要包括腕节基体和手腕壳体，手腕壳体通常形成为叉形结构，腕节基体可转动地安装在手腕壳体的叉形端，在手腕壳体内安装有多个驱动机构和减速机构，以驱动腕节基体相对于手腕壳体做侧摆运动。传统的机器人手腕的运动自由度仅限于一个侧摆方向，灵活性较差且作业范围小。

发明内容

本公开的目的是提供一种机器人手腕结构，该机器人手腕结构运动模式多样化、灵活性高、作业范围大。

为了实现上述目的，本公开提供一种机器人手腕结构，包括壳体、第一电机、第二电机、第一传动机构、第二传动机构、第一主动锥齿轮、第二主动锥齿轮、从动锥齿轮、保持架、以及输出连接件，所述第一电机和所述第二电机安装在所述壳体上，所述第一主动锥齿轮、所述第二主动锥齿轮和所述从动锥齿轮分别可转动地安装在所述保持架上，所述第一主动锥齿轮的轴线与所述第二主动锥齿轮的轴线共线且与所述从动锥齿轮的轴线垂直相交，所述第一主动锥齿轮和所述第二主动锥齿轮均与所述从动锥齿轮啮合，所述第一电机通过所述第一传动机构与所述第一主动锥齿轮相连，所述第二电机通过所述第二传动机构与所述第二主动锥齿轮相连，所述输出连接件与所述从动锥齿轮固定连接。

可选地，所述输出连接件呈U形叉结构，所述输出连接件包括中间部和由所述中间部的两端平行延伸且相对设置的第一叉分支和第二叉分支，所述保持架设置在所述第一叉分支和所述第二叉分支之间，所述第一叉分支与所述从动锥齿轮固定连接，所述第二叉分支与所述保持架可转动地连接。

可选地，所述机器人手腕结构还包括转轴，所述转轴可转动地安装在所述保持架上，所述转轴的轴线与所述从动锥齿轮的轴线共线，所述第二叉分支与所述转轴固定连接。

可选地，所述保持架形成为六面体形状，所述保持架的左侧面上形成有向内凹的第一安装腔，右侧面上形成有向内凹的第二安装腔，前侧面上形成有向内凹的第三安装腔，后侧面上形成有向内凹的第四安装腔，其中，所述第一主动锥齿轮设置在所述第一安装腔内，所述第二主动锥齿轮设置在所述第二安装腔内，所述从动锥齿轮设置在所述第三安装腔内，所述转轴设置在所述第四安装腔内。

可选地，每个主动锥齿轮包括靠近所述保持架中心的内端部、远离所述保持架中心的外端部、以及位于所述内端部和所述外端部之间的齿轮部，所述内端部的直径小于所述外端部的直径，所述内端部通过第一轴承安装在所述保持架上，所述外端部通过第二轴承安装在所述壳体上。

可选地，所述从动锥齿轮包括靠近所述保持架中心的内端、远离所述保持架中心的外端、以及位于所述内端和所述外端之间的中间部，所述中间部上形成有齿，所述内端的直径小于所述外端的直径，所述内端通过第三轴承安装在所述保持架上，所述外端通过第四轴承安装在所述保持架上。

可选地，所述第一传动机构和所述第二传动机构结构相同，每个传动机构包括齿轮传动机构和带传动机构，每个电机依次通过所述齿轮传动机构和所述带传动机构驱动相应的所述主动锥齿轮旋转。

可选地，所述齿轮传动机构包括驱动齿轮、双联齿轮、传动齿轮、第一行星轮系、第二行星轮系，所述第一行星轮系包括第一太阳轮、第一行星轮、第一行星架和第一齿圈，所述第二行星轮系包括第二太阳轮、第二行星轮、第二行星架和第二齿圈，所述带传动机构包括输入带轮、输出带轮、以及绕设在输入带轮和输出带轮上的传动带，所述驱动齿轮与所述电机的输出轴相连，所述双联齿轮可转动地安装在所述壳体内，所述驱动齿轮与所述双联齿轮的小齿轮部啮合，所述双联齿轮的大齿轮部与所述传动齿轮啮合，所述传动齿轮与所述第一太阳轮相连，所述第一齿圈和所述第二齿圈固定在所述壳体内，所述第一行星架与所述第二太阳轮固定连接或一体成型，所述第二行星架与所述输入带轮相连，所述输出带轮与所述主动锥齿轮相连。

可选地，所述壳体呈叉形结构并且包括主体和从所述主体的两侧平行延伸且相对设置的第一支板和第二支板，所述主体包括相互连接的第一半体和第二半体，所述第一半体和所述第二半体共同限定出容纳所述第一电机、所述第二电机、所述第一传动机构和所述第二传动机构的空腔，所述第一支板与所述第一半体相连，所述第二支板与所述第二半体相连，所述第一主动锥齿轮可转动地安装在所述第一支板上，所述第二主动锥齿轮可转动地安装在所述第二支板上。

本公开的另一方面还提供一种机器人，所述机器人包括如上所述的机器人手腕结构。

通过上述技术方案，本公开实施例提供的机器人手腕结构灵活性高、作业范围大。本公开实施例提供的机器人手腕结构通过第一主动锥齿轮、第二主动锥齿轮和从动锥齿轮之间的差动配合，可以实现机器人手腕结构的俯仰、侧摆以及其耦合等多种运动模式，增加了机器人手腕结构的灵活性，并且扩大了其作业范围。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开实施例的机器人手腕结构立体示意图，其中包括机器人手掌组件；

图2是本公开实施例的机器人手腕结构分解示意图；

图3是本公开实施例的机器人手腕结构的传动机构和壳体的分解示意图；

图4是本公开实施例的保持架及其内部组件的分解示意图；

图5是沿图1中的A-A线截取的机器人手腕结构的剖视图。

附图标记说明

1 壳体 101 第一半体 102 第二半体

103 凸台 104 凹槽 105 第一支板

106 第二支板 107 环状结构 2 第一电机

3 第二电机 4 机器人手掌组件 5 连接件

6 第一主动锥齿轮 7 第二主动锥齿轮

671 内端部 672 外端部 673 齿轮部

92 第二安装腔 93 第三安装腔 9 保持架

8 从动锥齿轮 10 输出连接件

1001 第一叉分支 1002 第二叉分支 11 转轴

111 第五轴承 112 凸缘 12 第一轴承

13 第二轴承 14 第三轴承 15 第四轴承

16 轴承座 17 驱动齿轮 18 双联齿轮

19 传动齿轮 20 第一太阳轮 27 输入带轮

21 第一行星轮 22 第一行星架 28 输出带轮

23 第二太阳轮 24 第二行星轮 29 传动带

25 第二行星架 26 齿圈 32 行星转盘

30 第一定心轴 31 第二定心轴 33 传动轴

34 压环 35 集成线路板

a1 第一主动锥齿轮的轴线 a2 第二主动锥齿轮的轴线

b 从动锥齿轮的轴线

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“前”、“后”“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。

参照图1至图5所示，本公开实施例提供一种机器人手腕结构，该机器人手腕结构包括壳体1、第一电机2、第二电机3、第一传动机构、第二传动机构、第一主动锥齿轮6、第二主动锥齿轮7、从动锥齿轮8、保持架9、以及输出连接件10。第一电机2和第二电机3安装在壳体1上，第一主动锥齿轮6、第二主动锥齿轮7和从动锥齿轮8分别可转动地安装在保持架9上，第一主动锥齿轮6的轴线a1与第二主动锥齿轮7的轴线a2共线且与从动锥齿轮8的轴线b垂直相交，第一主动锥齿轮6和第二主动锥齿轮7均与从动锥齿轮8啮合，第一电机2通过第一传动机构与第一主动锥齿轮6相连，第二电机3通过第二传动机构与第二主动锥齿轮7相连，输出连接件10与从动锥齿轮8固定连接。

当第一电机2和第二电机3同向同速转动时，通过第一传动机构和第二传动机构可以驱动第一主动锥齿轮6和第二主动锥齿轮7在保持架9上同向同速转动，由于第一主动锥齿轮6和第二主动锥齿轮7均与从动锥齿轮8啮合，因此通过啮合的齿使得从动锥齿轮8卡紧并限制其绕轴线b转动，由于电机2、3的驱动力，第一主动锥齿轮6和第二主动锥齿轮7对从动锥齿轮8施加垂直于从动锥齿轮8的轴线的力，使得从动锥齿轮8带动保持架9和输出连接件10围绕轴线a1转动，从而实现机器人手腕绕轴线a1的侧摆运动。

当第一电机2和第二电机3异向同速转动时，通过第一传动机构和第二传动机构可以驱动第一主动锥齿轮6和第二主动锥齿轮7在保持架9上异向同速转动，从而带动从动锥齿轮8围绕轴线b转动，此时保持架9静止不动，从动锥齿轮8带动输出连接件10围绕轴线b转动，从而实现机器人手腕绕轴线b的俯仰运动。

当第一电机2和第二电机3同向不同速或异向不同速转动时，通过第一传动机构和第二传动机构可以驱动第一主动锥齿轮6和第二主动锥齿轮7在保持架9上同向不同速或异向不同速转动，从而带动从动锥齿轮8差动转动，使得从动锥齿轮8不仅带动保持架9和输出连接件10围绕轴线a1转动，还带动输出连接件10围绕轴线b转动，从而实现机器人手腕绕轴线a1侧摆和绕轴线b俯仰的耦合运动。

根据以上阐述的运动过程，本公开实施例提供的机器人手腕结构通过第一主动锥齿轮6、第二主动锥齿轮7和从动锥齿轮8之间的差动配合，可以实现机器人手腕结构的俯仰、侧摆以及其耦合等多种运动模式，增加了机器人手腕结构的灵活性，并且扩大了其作业范围。

进一步地，如图1和图4所示，本公开实施例中的输出连接件10呈U形叉结构，输出连接件10包括中间部和由中间部的两端平行延伸且相对设置的第一叉分支1001和第二叉分支1002，保持架9设置在第一叉分支1001和第二叉分支1002之间。第一叉分支1001和第二叉分支1002的端部形成有多个安装孔，例如呈三角形间隔布置的3个安装孔，但不仅限于此，从动锥齿轮8上形成有与上述安装孔匹配的孔，第一叉分支1001与从动锥齿轮8固定连接，例如可以通过螺栓、铆钉、销等紧固件紧固连接，第二叉分支1002与保持架9可转动地连接。

输出连接件10可以用于安装机器人的执行终端，例如可以将机器人手掌组件4安装在输出连接件10上，通过输出连接件10带动机器人手掌组件4围绕轴线a1和/或轴线b旋转，以实现机器人手掌的俯仰和侧摆运动，灵活性高。可选地，在其他实施方式中，输出连接件10还可以与诸如下一级手臂等其他结构相连，本公开对此不作限制。

作为一种可选地实施方式，如图4所示，机器人手腕结构还可以包括转轴11和第五轴承111，转轴11通过第五轴承111可转动地安装在保持架9中，在转轴11的外端周缘处，还可以形成有用于定位第五轴承111的凸缘112，防止第五轴承111从保持架9中脱出。该转轴11的轴线与从动锥齿轮8的轴线b共线且分别相对设置在保持架9的两侧，在转轴11的外端面上还可以形成有与第二叉分支1002上的安装孔匹配的孔，使得第二叉分支1002可以通过螺栓、铆钉、销等紧固件与转轴11固定连接。

进一步地，保持架9可以形成为六面体形状，保持架9的左侧面上形成有向内凹的第一安装腔(图中未示出)，右侧面上形成有向内凹的第二安装腔92，前侧面上形成有向内凹的第三安装腔93，后侧面上形成有向内凹的第四安装腔(图中未示出)，其中，第一主动锥齿轮6设置在第一安装腔内，第二主动锥齿轮7设置在第二安装腔92内，从动锥齿轮8设置在第三安装腔93内，转轴11设置在第四安装腔内。

具体地，如图2、图4、图5所示，每个主动锥齿轮6、7包括靠近保持架9中心的内端部671、远离保持架9中心的外端部672、以及位于内端部671和外端部672之间的齿轮部673。内端部671和外端部672形成为圆柱状，且内端部671的直径小于外端部672的直径，齿轮部673形成为锥形，且齿轮部673的直径从外端部672到内端部671逐渐减小。可选地，主动锥齿轮6、7的内端部671、外端部672和齿轮部673整体位于第一安装腔和第二安装腔92中，内端部671通过第一轴承12安装在第一安装腔和第二安装腔92中靠近保持架9中心的位置，外端部672通过第二轴承13安装在壳体1上，其中，壳体1上形成有套设第二轴承13的环状结构107，该环状结构107可以伸入到第一安装腔和第二安装腔92中，以使整体结构更加紧凑，减小了整体结构占用的空间。

同样的，从动锥齿轮8包括靠近保持架9中心的内端、远离保持架9中心的外端、以及位于内端和外端之间的中间部。内端和外端形成为圆柱状结构，内端的直径小于外端的直径，中间部上形成有齿，中间部形成为从外端到内端逐渐减小的锥形齿轮状，内端通过第三轴承14安装在第三安装腔93中靠近保持架9中心的位置，外端通过第四轴承15安装在保持架9上。可选地，第四轴承15可以通过轴承座16固定到保持架9的内壁上，轴承座16对第四轴承15起到定位和密封作用，该轴承座16可以通过卡接或粘接等方式固定到保持架9的内壁上，但不仅限于此，例如，在本公开其他实施例中，轴承座16还可以与保持架9一体成型。

如图2至图5所示，在本公开实施例中，第一传动机构和第二传动机构结构相同，且可以成镜像布置在壳体1中，以实现电机2、3对每个主动锥齿轮6、7的同步驱动，每个传动机构包括齿轮传动机构和带传动机构，每个电机2、3依次通过齿轮传动机构和带传动机构驱动相应的主动锥齿轮6、7旋转。

具体地，齿轮传动机构包括驱动齿轮17、双联齿轮18、传动齿轮19、第一行星轮系、第二行星轮系。其中，双联齿轮18包括小齿轮部和大齿轮部，第一行星轮系包括第一太阳轮20、第一行星轮21、第一行星架22和第一齿圈，第二行星轮系包括第二太阳轮23、第二行星轮24、第二行星架25和第二齿圈，可选地，在本公开实施例中，第一行星轮系和第二行星轮系可以一体成型为一个齿圈26。

带传动机构包括输入带轮27、输出带轮28、以及绕设在输入带轮27和输出带轮28上的传动带29。

下面将结合图1至图5详细描述齿轮传动机构和带传动机构的具体连接方式。

驱动齿轮17与电机2、3的输出轴相连，双联齿轮18可转动地安装在壳体1内，该机器人手腕结构还包括第一定心轴30和第二定心轴31，在第一定心轴30和第二定心轴31的中间位置分别形成有沿径向延伸的分隔盘，第一定心轴30的两端分别固定到壳体1的内壁上，在第一定心轴30的分隔盘的两侧分别安装有双联齿轮18，驱动齿轮17与双联齿轮18的小齿轮部啮合，双联齿轮18的大齿轮部与传动齿轮19啮合。

传动齿轮19与第一太阳轮20相连，作为一种可选地实施方式，传动齿轮19可以形成为外齿圈结构，第一行星轮系还包括行星转盘32和传动轴33，传动齿轮19套设在传动轴33上并带动传动轴33转动。可选地，行星转盘32、传动轴33和第一太阳轮20可以一体成型以减少零件数量，第一行星轮21通过第一行星架22和第一齿圈保持在第一太阳轮20的周围，第一行星架22与第二太阳轮23固定连接或一体成型，第二行星轮24通过第二行星架25和第二齿圈保持在第二太阳轮23的周围，第一齿圈和第二齿圈固定在壳体1内，第二行星架25的另一侧通过螺栓等紧固件与输入带轮27相连，输入带轮27通过传动带29与输出带轮28相连，输出带轮28通过螺栓等紧固件与主动锥齿轮6、7相连。这样，电机2、3通过齿轮传动机构和带传动机构可以驱动主动锥齿轮6、7旋转。

在本公开实施例中，在第二行星架25和输入带轮27之间还可以设置有压环34，压环34通过螺栓等紧固件固定在第二行星架25上，压环34和第二行星架25均安装在壳体1上，压环34用于支撑第二行星架25旋转。

作为一种可选地实施方式，机器人手腕结构的壳体1呈叉形结构并且包括主体和连接件5，主体包括相互连接的第一半体101和第二半体102，第一半体101和第二半体102共同限定出容纳第一电机2、第二电机3、第一传动机构和第二传动机构的空腔，连接件5上形成有用于安装紧固件的通孔，第一半体101和第二半体102上分别形成有匹配连接件5的凹槽104，以减小壳体1占用的外部空间，连接件5放置在凹槽104中以将第一半体101和第二半体102通过紧固件连接。

壳体1还包括从主体的两侧平行延伸且相对设置的第一支板105和第二支板106，第一支板105与第一半体101相连，第二支板106与第二半体102相连，例如可以通过螺栓等紧固件连接或者焊接等方式相连，本公开对此不作限制。第一主动锥齿轮6可转动地安装在第一支板105上，第二主动锥齿轮7可转动地安装在第二支板106上。保持架9安装在第一支板105和第二支板106之间，第一主动锥齿轮6和第二主动锥齿轮7可以带动保持架9绕轴线a1转动。第一支板105和第二支板106形成有用于安装主动锥齿轮6、7的外端部672的环状结构107，第一支板105和第二支板106上还形成有用于避开带传动机构的通孔，输入带轮27固定在第二行星架25上并凸出于第一半体101和第二半体102的外侧，为了使机器人手腕结构更加紧凑，上述第一支板105和第二支板106上的通孔可以容纳输入带轮27、输出带轮28以及传动带29，以便于对带传动机构形成保护。

可选地，在壳体1上还可以形成有凸台103，凸台103用于与机器人手腕结构的上一级臂结构或者其他连接结构相连。在壳体1的外侧还固定有多个集成线路板35，用于控制机器人手腕结构的输入和输出信号。以上描述的机器人手腕结构紧凑，集成化程度高，占用的空间体积小，能够比较容易地实现机器人仿人手腕运动。

本公开实施例中的机器人手腕结构的工作原理如下：

当电机2、3启动时，电机2、3的输出轴带动驱动齿轮17旋转、驱动齿轮17带动双联齿轮18的小齿轮部旋转，接着，双联齿轮18的大齿轮部带动传动齿轮19旋转，传动齿轮19带动第一太阳轮20旋转，第一太阳轮20带动第一行星轮21旋转，第一行星轮21带动第一行星架22旋转，第一行星架22上的第二太阳轮23也随之旋转，第二太阳轮23带动第二行星轮24旋转，第二行星轮24带动输入带轮27旋转，输入带轮27通过传动带29带动输出带轮28旋转，输出带轮28带动主动锥齿轮6、7旋转，主动锥齿轮6、7带动从动锥齿轮8旋转，从动锥齿轮8带动输出连接件10旋转。

当第一电机2和第二电机3同向同速转动时，从动锥齿轮8带动保持架9和输出连接件10围绕轴线a1转动，从而实现机器人手腕绕轴线a1的侧摆运动。

当第一电机2和第二电机3异向同速转动时，从动锥齿轮8带动输出连接件10围绕轴线b转动，从而实现机器人手腕绕轴线b的俯仰运动。

当第一电机2和第二电机3同向不同速或异向不同速转动时，从动锥齿轮8不仅带动保持架9和输出连接件10围绕轴线a1转动，还带动输出连接件10围绕轴线b转动，从而实现机器人手腕绕轴线a1侧摆和绕轴线b俯仰的耦合运动。

本公开的另一方面还提供一种机器人，该机器人包括如上所述的机器人手腕结构。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (8)

1.一种机器人手腕结构，其特征在于，包括壳体（1）、第一电机（2）、第二电机（3）、第一传动机构、第二传动机构、第一主动锥齿轮（6）、第二主动锥齿轮（7）、从动锥齿轮（8）、保持架（9）、以及输出连接件（10），所述第一电机（2）和所述第二电机（3）安装在所述壳体（1）上，所述第一主动锥齿轮（6）、所述第二主动锥齿轮（7）和所述从动锥齿轮（8）分别可转动地安装在所述保持架（9）上，所述第一主动锥齿轮（6）的轴线与所述第二主动锥齿轮（7）的轴线共线且与所述从动锥齿轮（8）的轴线垂直相交，所述第一主动锥齿轮（6）和所述第二主动锥齿轮（7）均与所述从动锥齿轮（8）啮合，所述第一电机（2）通过所述第一传动机构与所述第一主动锥齿轮（6）相连，所述第二电机（3）通过所述第二传动机构与所述第二主动锥齿轮（7）相连，所述输出连接件（10）与所述从动锥齿轮（8）固定连接；

所述第一传动机构和所述第二传动机构结构相同，每个传动机构包括齿轮传动机构和带传动机构，每个电机（2，3）依次通过所述齿轮传动机构和所述带传动机构驱动相应的所述主动锥齿轮（6，7）旋转；

所述齿轮传动机构包括驱动齿轮（17）、双联齿轮（18）、传动齿轮（19）、第一行星轮系、第二行星轮系；

所述机器人手腕结构还包括第一定心轴（30）和第二定心轴（31），在所述第一定心轴（30）和所述第二定心轴（31）的中间位置分别形成有沿径向延伸的分隔盘，所述第一定心轴（30）的两端分别固定到所述壳体（1）的内壁上，在所述第一定心轴（30）的分隔盘的两侧分别安装有所述双联齿轮（18）；

所述第一行星轮系包括第一太阳轮（20）、第一行星轮（21）、第一行星架（22）和第一齿圈，所述第二行星轮系包括第二太阳轮（23）、第二行星轮（24）、第二行星架（25）和第二齿圈，所述带传动机构包括输入带轮（27）、输出带轮（28）、以及绕设在输入带轮（27）和输出带轮（28）上的传动带（29），所述驱动齿轮（17）与所述电机（2，3）的输出轴相连，所述双联齿轮（18）可转动地安装在所述壳体（1）内，所述驱动齿轮（17）与所述双联齿轮（18）的小齿轮部啮合，所述双联齿轮（18）的大齿轮部与所述传动齿轮（19）啮合，所述传动齿轮（19）与所述第一太阳轮（20）相连，所述第一行星轮（21）通过所述第一行星架（22）和所述第一齿圈保持在所述第一太阳轮（20）的周围，所述第二行星轮（24）通过所述第二行星架（25）和所述第二齿圈保持在所述第二太阳轮（23）的周围，所述第一齿圈和所述第二齿圈固定在所述壳体（1）内，所述第一行星架（22）与所述第二太阳轮（23）固定连接或一体成型，所述第二行星架（25）与所述输入带轮（27）相连，所述输出带轮（28）与所述主动锥齿轮相连。

2.根据权利要求1 所述的机器人手腕结构，其特征在于，所述输出连接件（10）呈U 形叉结构，所述输出连接件（10）包括中间部和由所述中间部的两端平行延伸且相对设置的第一叉分支（1001）和第二叉分支（1002），所述保持架（9）设置在所述第一叉分支（1001）和所述第二叉分支（1002）之间，所述第一叉分支（1001）与所述从动锥齿轮（8）固定连接，所述第二叉分支（1002）与所述保持架（9）可转动地连接。

3.根据权利要求2 所述的机器人手腕结构，其特征在于，所述机器人手腕结构还包括转轴（11），所述转轴（11）可转动地安装在所述保持架（9）上，所述转轴（11）的轴线与所述从动锥齿轮（8）的轴线共线，所述第二叉分支（1002）与所述转轴（11）固定连接。

4.根据权利要求3 所述的机器人手腕结构，其特征在于，所述保持架（9）形成为六面体形状，所述保持架（9）的左侧面上形成有向内凹的第一安装腔，右侧面上形成有向内凹的第二安装腔（92），前侧面上形成有向内凹的第三安装腔（93），后侧面上形成有向内凹的第四安装腔，其中，所述第一主动锥齿轮（6）设置在所述第一安装腔内，所述第二主动锥齿轮（7）设置在所述第二安装腔（92）内，所述从动锥齿轮（8）设置在所述第三安装腔（93）内，所述转轴（11）设置在所述第四安装腔内。

5.根据权利要求 1 所述的机器人手腕结构，其特征在于，每个主动锥齿轮（6，7）包括靠近所述保持架（9）中心的内端部（671）、远离所述保持架（9）中心的外端部（672）、以及位于所述内端部（671）和所述外端部（672）之间的齿轮部（673），所述内端部（671）的直径小于所述外端部（672）的直径，所述内端部（671）通过第一轴承（12）安装在所述保持架（9）上，所述外端部（672）通过第二轴承（13）安装在所述壳体（1）上。

6.根据权利要求1 所述的机器人手腕结构，其特征在于，所述从动锥齿轮（8）包括靠近所述保持架（9）中心的内端、远离所述保持架（9）中心的外端、以及位于所述内端和所述外端之间的中间部，所述中间部上形成有齿，所述内端的直径小于所述外端的直径，所述内端通过第三轴承（14）安装在所述保持架（9）上，所述外端通过第四轴承（15）安装在所述保持架（9）上。

7.根据权利要求1-6 中任一项所述的机器人手腕结构，其特征在于，所述壳体（1）呈叉形结构并且包括主体和从所述主体的两侧平行延伸且相对设置的第一支板（105）和第二支板（106），所述主体包括相互连接的第一半体（101）和第二半体（102），所述第一半体（101）和所述第二半体（102）共同限定出容纳所述第一电机（2）、所述第二电机（3）、所述第一传动机构和所述第二传动机构的空腔，所述第一支板（105）与所述第一半体（101）相连，所述第二支板（106）与所述第二半体（102）相连，所述第一主动锥齿轮（6）可转动地安装在所述第一支板（105）上，所述第二主动锥齿轮（7）可转动地安装在所述第二支板（106）上。

8.一种机器人，其特征在于，所述机器人包括如权利要求1-7 中任一项所述的机器人手腕结构。

Images