CN112077875A - 一种基于高效单向内动力的机器人高动态摆动关节 - Google Patents
一种基于高效单向内动力的机器人高动态摆动关节 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112077875A CN112077875A CN202010851649.XA CN202010851649A CN112077875A CN 112077875 A CN112077875 A CN 112077875A CN 202010851649 A CN202010851649 A CN 202010851649A CN 112077875 A CN112077875 A CN 112077875A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reversing
- joint
- end cover
- motor
- power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J17/00—Joints
- B25J17/02—Wrist joints
Abstract
本发明公开了一种基于高效单向内动力的机器人高动态摆动关节,包括:动力传动模块、换向模块和壳体;壳体包括电机连接端盖、关节外壳和输出端端盖;电机连接端盖与关节外壳固连;所述输出端端盖与所述关节外壳固连;所述关节外壳与机器人机身相连;关节的输出旋转动力由动力传动模块提供,与机器人腿连杆相连,并带动机器人腿连杆的运动;换向模块安装在动力传动模块内,且两轴为共线关系。动力传动模块仅需通过单向旋转提供单方向的内动力,对电机的制动要求降低;换向模块,既可以有效抵御换向过程中的加速度冲击,也提供了关节摆动频率的主动调节功能,适用于高动态运动机器人。整体采用模块化设计,结构紧凑,进一步增强了实用性。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技术领域,特别涉及一种基于高效单向内动力的机器人高动态摆动关节。
背景技术
机器人模块化关节是仿生关节式机器人的核心部件,其既用于输出动力,也用于在相邻连杆机构间传递运动,因此关节自身的驱动传动效率和可靠性是其性能的关键。
常规的机器人模块化关节,通常是将电机与减速器直接连接以提升扭矩输出能力,并通过工程设计实现紧凑式结构以降低自身质量和惯量。这类方案中,关节的转速和转向由电机的速度直接决定,工业机器人系统中广泛采用此类方案。
对于足式机器人等肢体式仿生机器人,腿结构需要持续性地高频往复摆动,这要求关节具有更好的摆动运动能力。然而由于高频摆动所带来的高角加速度,一方面增加了腿部的运动惯性力,提高了动态控制难度,另一方面角加速度经减速器进一步放大后,需要电机进行更高频率的换向,极大增加了电机设计难度,并降低了运行性能与可靠性。因此设计肢体式仿生机器人专用的摆动式关节装置,是仿生机器人技术发展的迫切需求。
摆动式关节的主要设计思路之一,即为设计一种可换向的机械装置,使得关节在完整的摆动运动过程中,电机可以一直单方向旋转,而该机械部件将单方向的旋转运动改变为往复摆动运动。现有机器人换向机械装置主要采用多连杆机构实现换向,但这类机构的输出摆角与电机的转角通常是一一对应的。这使得机器人肢体结构行程固定、自由度受限,腿连杆摆动至最大行程需要电机同步旋转完整的一圈。
因此,如何提供一种新型的机器人摆动关节,使其实现高效率、高可靠的动力输出,并实现高动态摆动运动的能力,是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种基于高效单向内动力的机器人高动态摆动关节,通过新型的可控机械换向装置,将电机方向不变的旋转运动改变为往复摆动的腿部运动,从而降低了电机的动态性能要求。
本发明实施例提供一种基于高效单向内动力的机器人高动态摆动关节,包括:动力传动模块、换向模块和壳体;
所述壳体包括电机连接端盖、关节外壳和输出端端盖;其中所述电机连接端盖与关节外壳固连;所述输出端端盖与所述关节外壳固连;所述关节外壳与机器人机身相连;
所述换向模块安装在所述关节外壳内,且其中心轴线与所述动力传动模块的输出端轴线为共线关系;所述动力传动模块的输出端为关节动力输出端,与机器人腿连杆相连,并带动机器人腿连杆的运动。
在一个实施例中,所述动力传动模块包括动力电机、太阳轮、行星轮、行星架、内嵌齿圈和轴承座;
所述动力电机与所述电机连接端盖固连;所述动力电机的输出轴与所述太阳轮连接;所述太阳轮与若干个沿圆周分布的行星轮啮合;所述行星轮与行星架连接;所述行星轮与内嵌齿圈啮合;所述轴承座与内嵌齿圈连接,所述轴承座与太阳轮之间通过轴承连接;
所述太阳轮、所述行星架、内嵌齿圈、轴承座的轴线为共线关系。
在一个实施例中,所述太阳轮、行星轮、行星架、内嵌齿圈的模数均相同;
所述太阳轮的齿数和转速分别为z1和θ1;所述行星轮的齿数为z2;所述行星架的齿数和转速分别为z4和θ4;所述内嵌齿圈的齿数和转速分别为z3和θ3,满足以下关系:
θ1z1+θ3z3=2θ4(z1+z2)。
在一个实施例中,所述换向模块包括:直线驱动单元、换向滑块结构和回复结构;
其中,所述直线驱动单元与换向滑块结构连接,所述换向滑块结构与回复结构连接;且所述直线驱动单元、换向滑块结构、回复结构的轴线为共线关系;
所述直线驱动单元带动换向滑块结构做直线运动,所述回复结构使换向滑块结构回到初始位置;所述换向滑块结构在初始位置时与所述电机连接端盖连接,所述换向滑块结构移动到最大位移时与所述电机连接端盖脱开,并与内嵌齿圈连接。
在一个实施例中,所述直线驱动单元包括开关电机、主动凸轮、从动凸轮;
其中,所述开关电机与所述电机连接端盖固定;所述主动凸轮与开关电机连接;所述从动凸轮与主动凸轮连接;
所述从动凸轮作为直线驱动单元的输出连接端,与换向滑块结构连接;且所述开关电机、主动凸轮、从动凸轮的轴线为共线关系,该轴线为所述直线驱动单元的轴线。
在一个实施例中,所述换向滑块结构包括:圆环滑块,花键和端面齿;
所述花键位于换向滑块的外圆周面,所述端面齿位于换向滑块的两个端面;所述圆环滑块的轴线为所述换向滑块结构的轴线。
在一个实施例中,所述回复结构包括:磁铁和安装端盖;
其中,所述磁铁用于增强磁性;所述磁铁与换向滑块结构固连;所述磁铁与安装端盖固连;所述磁铁的轴线为所述回复结构的轴线。
在一个实施例中,所述回复结构包括:弹簧和安装端盖;
所述弹簧与换向滑块结构连接;所述弹簧与安装端盖连接;所述弹簧的轴线为所述回复结构的轴线。
在一个实施例中,所述动力电机的旋转动力经由太阳轮、行星轮、内嵌齿圈输出,带动机器人腿连杆运动;
当所述换向滑块结构的端面齿与内嵌齿圈连接时,内嵌齿圈的旋转方向与太阳轮相同,行星架的转速θ4和内嵌齿圈的转速θ3相同,转速大小由太阳轮的转速θ1决定,关节动力输出端正转;
当所述换向滑块结构的端面齿与电机连接端盖连接时,行星架的转速θ4为0,内嵌齿圈的转速θ3由太阳轮的转速θ1决定,关节动力输出端反转。
在一个实施例中,所述动力电机输出轴与所述太阳轮之间通过锥齿轮啮合
经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明公开提供了一种基于高效单向内动力的机器人高动态摆动关节,取得了以下技术效果:
1、动力电机仅需通过单向旋转提供单方向的内动力,换向输出通过关节内置机械结构实现,相比传统电机自身小转角双向往复旋转,对制动要求降低,提升了电机的运动效率。
2、开关式的机械换向结构,一方面可以有效抵御换向过程中的加速度冲击,保证换向的可靠性,另一方面,通过调节开关电机的转速可以主动调节换向频率,从而调节关节摆动频率,为换向功能提供了主动调节能力。
3、通过多种方案实现紧凑式结构。换向模块所采用的凸轮直线驱动结构,以及共轴线的回复结构,实现了换向模块的紧凑结构设计;换向模块安装在动力传动模块内,实现整体结构的紧凑;动力电机可通过锥齿轮与太阳轮啮合,以调整空间布置结构,实现整体紧凑。
4、整体结构紧凑,既实现了模块化设计,也有效降低了空间和体积,增强了实用性。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1为本发明实施例提供的摆动关节的总体结构示意图;
图2为本发明实施例提供摆动关节的应用实施例示意图;
图3为本发明提供的摆动关节的动力传动模块结构示意图;
图4为本发明提供的摆动关节的换向模块结构示意图;
图5为本发明提供的摆动关节的直线驱动单元结构示意图;
图6为本发明提供的摆动关节的换向滑块结构示意图;
图7为本发明提供的摆动关节的回复结构示意图;
图8为本发明提供的摆动关节的传动机构简图;
附图中:1:动力传动模块,2:换向模块,3:壳体,4:机器人腿连杆;
1-1:锥齿轮,1-2:动力电机,1-3:太阳轮,1-4:轴承座,1-5:行星轮,1-6:销,1-7:行星架,1-8:内嵌齿圈;
2-1:直线驱动单元,2-1-1:开关电机,2-1-2:主动凸轮,2-1-3:从动凸轮,2-1-4:垫片;
2-2:换向滑块结构,2-2-2:圆环滑块,2-2-1:花键,2-2-3:端面齿;
2-3:回复结构,2-3-1:磁铁,2-3-2:安装端盖,2-3-3:弹簧;
3-1:电机连接端盖,3-2:关节外壳,3-3:输出端端盖。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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发明和简化描述,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发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图1-8对本发明的实施例作详细的描述。
如图1所示,本发明实施例提供了一种基于高效单向内动力的机器人高动态摆动关节,包括动力传动模块1、换向模块2和壳体3;其中,壳体3包括电机连接端盖3-1、关节外壳3-2和输出端端盖3-3;电机连接端盖3-1与关节外壳3-2固连,输出端端盖3-3与关节外壳3-2固连;换向模块2的输出端轴线与动力传动模块1的输出端轴线为共线关系。
如图2所示,关节外壳3-2与机身0通过轴承和轴承座相连,动力传动模块1的动力电机1-2安装在电机连接端盖3-1的上方,关节的输出端与腿连杆4连接,从而实现足式机器人腿连杆4的运动。本发明实施例提供的基于高效单向内动力的机器人高动态摆动关节,整体结构紧凑,既实现了模块化设计,也有效降低了空间和体积,增强了实用性。
如图3所示,其中,动力传动模块1包括锥齿轮1-1、上述的动力电机1-2、太阳轮1-3、轴承座1-4、行星轮1-5、销1-6、行星架1-7和内嵌齿圈1-8;动力电机1-2为动力传动模块1的动力装置,输出的旋转动力带动关节运动;锥齿轮1-1安装在动力电机1-2的动力输出轴上,与太阳轮1-3啮合形成锥齿轮1-1运动副,锥齿轮1-1轴和太阳轮1-3轴线之间的夹角为90°,同时太阳轮1-3上相对于锥齿轮1-1的另一边加工有外齿圈,用于与行星轮1-5啮合;太阳轮1-3与若干个沿圆周分布的行星轮1-5啮合;行星架1-7与行星轮1-5之间通过销1-6连接,其连接侧通过卡簧固定轴向位置,行星架1-7的内圈加工有内齿轮;其中行星轮1-5与内嵌齿圈1-8通过内啮合连接,内嵌齿圈1-8与太阳轮1-3之间通过轴承和轴承座1-4连接,内嵌齿圈1-8与关节外壳3-2之间通过轴承连接;且太阳轮1-3、行星架1-7、内嵌齿圈1-8、轴承座1-4的轴线为共线关系。
该实施例中,动力电机仅需通过单向旋转提供单方向的内动力,换向输出通过关节内置机械结构实现,相比传统电机自身小转角双向往复旋转,对制动要求降低,提升了电机的运动效率。
上述太阳轮1-3、行星轮1-5、行星架1-7、内嵌齿圈1-8的模数均相同;各自之间可进行正确的配合及传动。
太阳轮1-3的齿数和转速分别为z1和θ1,行星轮1-5的齿数为z2,行星架1-7的齿数和转速分别为z4和θ4、内嵌齿圈1-8的齿数和转速分别为z3和θ3,满足以下关系:
θ1z1+θ3z3=2θ4(z1+z2)。根据齿数与转速相互之间的关系,便于实现基于电机方向不变的旋转运动改变为往复摆动的腿部运动,进而实现带动机器人腿连杆的正转和反转。
如图4所示,换向模块2包括直线驱动单元2-1、换向滑块结构2-2和回复结构2-3,其中直线驱动单元2-1与换向滑块结构2-2连接,换向滑块结构2-2与回复结构2-3连接;且直线驱动单元2-1、换向滑块结构2-2、回复结构2-3的轴线为共线关系;直线驱动单元2-1带动换向滑块结构2-2做直线运动,回复结构2-3使换向滑块结构2-2回到初始位置;换向滑块结构2-2在初始位置时与电机连接端盖3-1连接,换向滑块结构2-2移动到最大位移时与电机连接端盖3-1脱开,并与内嵌齿圈1-8连接。
开关式的机械换向结构,一方面可以有效抵御换向过程中的加速度冲击,保证换向的可靠性,另一方面,通过调节上述开关电机的转速可以主动调节换向频率,从而调节关节摆动频率,为换向功能提供了主动调节能力。
如图5所示,直线驱动单元2-1包括开关电机2-1-1、主动凸轮2-1-2、从动凸轮2-1-3和垫片2-1-4,其中主动凸轮2-1-2与开关电机2-1-1连接;开关电机2-1-1输出的旋转动力带动直线驱动单元2-1做直线运动;从动凸轮2-1-3与主动凸轮2-1-2的斜面相向安装,使得旋转运动转变为直线运动;从动凸轮2-1-3作为直线驱动单元2-1的输出连接端,通过垫片2-1-4与换向模块2中的换向滑块结构2-2连接;且开关电机2-1-1、主动凸轮2-1-2、从动凸轮2-1-3的轴线为共线关系,该轴线即为直线驱动单元2-1的轴线。
如图6所示,换向滑块结构2-2包括花键2-2-1,圆环滑块2-2-2和端面齿2-2-3;花键2-2-1加工在换向滑块2-2的外圆周面,端面齿2-2-3加工在换向滑块结构2-2的两个断面,且内嵌齿圈1-8和电机连接端盖3-1相对应位置也加工有相同结构;圆环滑块2-2-2的轴线即为换向滑块结构2-2的轴线。
进一步地,回复结构可采用如下两种方案:
第一种:如图7a所示,回复结构2-3包括磁铁2-3-1和安装端盖2-3-2;圆环滑块2-2-2与磁铁2-3-1通过螺钉连接,安装端盖2-3-2与磁铁2-3-1通过螺钉连接,用于增加磁性,且磁铁2-3-1的轴线即为回复结构2-3的轴线。该方案简洁,但磁性效果易受润滑油的影响。
第二种:如图7b所示,回复结构2-3包括:弹簧2-3-3和安装端盖2-3-2;弹簧2-3-3的一端与圆环滑块2-2-2连接,另一端与安装端盖2-3-2连接,其轴线即为回复结构2-3的轴线;用弹簧2-3-3的弹力代替磁铁2-3-1的磁力,可实现圆环滑块2-2-2回复的功能,可靠性较高。
如图8a所示,动力电机1-2的旋转动力经由太阳轮1-3、行星轮1-5、内嵌齿圈1-8输出,带动机器人腿连杆4运动;当换向滑块结构2-2的端面齿2-2-3与内嵌齿圈1-8连接时,行星架1-7的转速θ4和内嵌齿圈1-8的转速θ3相同,由太阳轮1-3的转速θ1即可求得行星架1-7和内嵌齿圈1-8的转速θ3,此时关节输出的旋转方向与太阳轮的旋转方向相同,带动机器人腿连杆4正转。
如图8b所示,动力电机1-2的旋转动力经由太阳轮1-3、行星轮1-5、内嵌齿圈1-8输出,带动机器人腿连杆4运动;当换向滑块结构2-2的端面齿2-2-3与电机连接端盖3-1连接时,行星架1-7的转速θ4为0,由太阳轮1-3的转速θ1即可求得内嵌齿圈1-8的转速θ3,此时关节输出的旋转方向与太阳轮的旋转方向相反,带动机器人腿连杆4反转。
本发明实施例提供的基于高效单向内动力的机器人高动态摆动关节,通过多种方案实现紧凑式结构。换向模块所采用的凸轮直线驱动结构,以及共轴线的回复结构,实现了换向模块的紧凑结构设计;换向模块安装在动力传动模块内,实现整体结构的紧凑;动力电机可通过锥齿轮与太阳轮啮合,以调整空间布置结构,实现整体紧凑;既实现了模块化设计,也有效降低了空间和体积,增强了实用性。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种基于高效单向内动力的机器人高动态摆动关节,其特征在于,包括动力传动模块(1)、换向模块(2)和壳体(3);
所述壳体(3)包括电机连接端盖(3-1)、关节外壳(3-2)和输出端端盖(3-3);其中所述电机连接端盖(3-1)与关节外壳(3-2)固连;所述输出端端盖(3-3)与所述关节外壳(3-2)固连;所述关节外壳(3-2)与机器人机身(0)相连;
所述换向模块(2)安装在所述关节外壳(3-2)内,且其中心轴线与所述动力传动模块(1)的输出端轴线为共线关系;所述动力传动模块(1)的输出端为关节动力输出端,与机器人腿连杆(4)相连,并带动机器人腿连杆(4)的运动。
2.如权利要求1所述的一种基于高效单向内动力的机器人高动态摆动关节,其特征在于,所述动力传动模块(1)包括动力电机(1-2)、太阳轮(1-3)、行星轮(1-5)、行星架(1-7)、内嵌齿圈(1-8)和轴承座(1-4);
所述动力电机(1-2)与所述电机连接端盖(3-1)固连;所述动力电机(1-2)的输出轴与所述太阳轮(1-3)连接;所述太阳轮(1-3)与若干个沿圆周分布的行星轮(1-5)啮合;所述行星轮(1-5)与行星架(1-7)连接;所述行星轮(1-5)与内嵌齿圈(1-8)啮合;所述轴承座(1-4)与内嵌齿圈(1-8)连接,所述轴承座(1-4)与太阳轮(1-3)之间通过轴承连接;
所述太阳轮(1-3)、所述行星架(1-7)、内嵌齿圈(1-8)、轴承座(1-4)的轴线为共线关系。
3.如权利要求2所述的一种基于高效单向内动力的机器人高动态摆动关节,其特征在于,所述太阳轮(1-3)、行星轮(1-5)、行星架(1-7)、内嵌齿圈(1-8)的模数均相同;
所述太阳轮(1-3)的齿数和转速分别为z1和θ1;所述行星轮(1-5)的齿数为z2;所述行星架(1-7)的齿数和转速分别为z4和θ4;所述内嵌齿圈(1-8)的齿数和转速分别为z3和θ3,满足以下关系:
θ1z1+θ3z3=2θ4(z1+z2)。
4.如权利要求3所述的一种基于高效单向内动力的机器人高动态摆动关节,其特征在于,所述换向模块(2)包括:直线驱动单元(2-1)、换向滑块结构(2-2)和回复结构(2-3);
其中,所述直线驱动单元(2-1)与换向滑块结构(2-2)连接,所述换向滑块结构(2-2)与回复结构(2-3)连接;且所述直线驱动单元(2-1)、换向滑块结构(2-2)、回复结构(2-3)的轴线为共线关系;
所述直线驱动单元(2-1)带动换向滑块结构(2-2)做直线运动,所述回复结构(2-3)使换向滑块结构(2-2)回到初始位置;所述换向滑块结构(2-2)在初始位置时与所述电机连接端盖(3-1)连接,所述换向滑块结构(2-2)移动到最大位移时与所述电机连接端盖(3-1)脱开,并与内嵌齿圈(1-8)连接。
5.如权利要求4所述的一种基于高效单向内动力的机器人高动态摆动关节,其特征在于,所述直线驱动单元(2-1)包括开关电机(2-1-1)、主动凸轮(2-1-2)、从动凸轮(2-1-3);
其中,所述开关电机(2-1-1)与所述电机连接端盖(3-1)固定;所述主动凸轮(2-1-2)与开关电机(2-1-1)连接;所述从动凸轮(2-1-3)与主动凸轮(2-1-2)连接;
所述从动凸轮(2-1-3)作为直线驱动单元(2-1)的输出连接端,与换向滑块结构(2-2)连接;且所述开关电机(2-1-1)、主动凸轮(2-1-2)、从动凸轮(2-1-3)的轴线为共线关系,该轴线为所述直线驱动单元(2-1)的轴线。
6.如权利要求4所述的一种基于高效单向内动力的机器人高动态摆动关节,其特征在于,所述换向滑块结构(2-2)包括:圆环滑块(2-2-2),花键(2-2-1)和端面齿(2-2-3);
所述花键(2-2-1)位于换向滑块(2-2)的外圆周面,所述端面齿(2-2-3)位于换向滑块(2-2)的两个端面;所述圆环滑块(2-2-2)的轴线为所述换向滑块结构(2-2)的轴线。
7.如权利要求4所述的一种基于高效单向内动力的机器人高动态摆动关节,其特征在于,所述回复结构(2-3)包括:磁铁(2-3-1)和安装端盖(2-3-2);
其中,所述磁铁(2-3-1)用于增强磁性;所述磁铁(2-3-1)与换向滑块结构(2-2)固连;所述磁铁(2-3-1)与安装端盖(2-3-2)固连;所述磁铁(2-3-1)的轴线为所述回复结构(2-3)的轴线。
8.如权利要求4所述的一种基于高效单向内动力的机器人高动态摆动关节,其特征在于,所述回复结构(2-3)包括:弹簧(2-3-3)和安装端盖(2-3-2);
所述弹簧(2-3-3)与换向滑块结构(2-2)连接;所述弹簧(2-3-3)与安装端盖(2-3-2)连接;所述弹簧(2-3-3)的轴线为所述回复结构(2-3)的轴线。
9.如权利要求6所述的一种基于高效单向内动力的机器人高动态摆动关节,其特征在于,所述动力电机(1-2)的旋转动力经由太阳轮(1-3)、行星轮(1-5)、内嵌齿圈(1-8)输出,带动机器人腿连杆(4)运动;
当所述换向滑块结构(2-2)的端面齿(2-2-3)与内嵌齿圈(1-8)连接时,内嵌齿圈(1-8)的旋转方向与太阳轮(1-3)相同,行星架(1-7)的转速θ4和内嵌齿圈(1-8)的转速θ3相同,转速大小由太阳轮(1-3)的转速θ1决定,关节动力输出端正转;
当所述换向滑块结构(2-2)的端面齿(2-2-3)与电机连接端盖(3-1)连接时,行星架(1-7)的转速θ4为0,内嵌齿圈(1-8)的转速θ3由太阳轮(1-3)的转速θ1决定,关节动力输出端反转。
10.如权利要求2所述的一种基于高效单向内动力的机器人高动态摆动关节,其特征在于,所述动力电机(1-2)输出轴与所述太阳轮(1-3)之间通过锥齿轮(1-1)啮合。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010851649.XA CN112077875B (zh) | 2020-08-21 | 2020-08-21 | 一种基于高效单向内动力的机器人高动态摆动关节 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010851649.XA CN112077875B (zh) | 2020-08-21 | 2020-08-21 | 一种基于高效单向内动力的机器人高动态摆动关节 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112077875A true CN112077875A (zh) | 2020-12-15 |
CN112077875B CN112077875B (zh) | 2021-08-20 |
Family
ID=73728510
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010851649.XA Active CN112077875B (zh) | 2020-08-21 | 2020-08-21 | 一种基于高效单向内动力的机器人高动态摆动关节 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112077875B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114209426A (zh) * | 2021-11-08 | 2022-03-22 | 哈尔滨工业大学(深圳) | 一种用于变刚度机械臂的锁定结构 |
Citations (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB191007393A (en) * | 1910-03-24 | 1910-09-29 | Percy Menzies | Improvements in Variable Speed and Reversing Mechanism. |
GB233140A (en) * | 1924-05-06 | 1925-05-07 | Henry Hubert Thorne | Improvements in or relating to reversing gear drives |
GB1004420A (en) * | 1960-10-05 | 1965-09-15 | Svenska Rotor Maskiner Ab | Means for forward and reverse gear drive of hydro mechanical power transmissions |
SE320539B (zh) * | 1966-07-21 | 1970-02-09 | Citroen Sa | |
US4686402A (en) * | 1985-05-21 | 1987-08-11 | Arnold Muller GmbH & Co KG | Drive device for inducing swinging, rotation and linear movements |
CN101101047A (zh) * | 2007-08-06 | 2008-01-09 | 刘淮滨 | 一种等速-差速、双轴反向输出变速方法及装置 |
CN101151129A (zh) * | 2005-03-29 | 2008-03-26 | 纳博特斯克株式会社 | 工业机器人的摆动部分结构 |
CN101363518A (zh) * | 2008-09-16 | 2009-02-11 | 徐晋 | 一种过零变速装置及其方法 |
US20110036188A1 (en) * | 2008-01-22 | 2011-02-17 | Soichiro Fujioka | Robot arm |
CN102941578A (zh) * | 2012-12-09 | 2013-02-27 | 中国船舶重工集团公司第七二二研究所 | 一种回转机械臂关节模块 |
CN102975782A (zh) * | 2012-12-25 | 2013-03-20 | 上海大学 | 基于差动轮偏心机构的轮足两栖机器人机构 |
CN104440938A (zh) * | 2014-10-23 | 2015-03-25 | 重庆交通大学 | 欠驱动三自由度复合关节 |
JP2015218898A (ja) * | 2014-05-21 | 2015-12-07 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の動力伝達装置 |
CN105773656A (zh) * | 2016-03-30 | 2016-07-20 | 广东工业大学 | 一种内走线机器人摆转关节模块 |
CN105881582A (zh) * | 2016-05-28 | 2016-08-24 | 东莞市联洲知识产权运营管理有限公司 | 一种可空间摆动的六轴工业机器人手腕 |
CN108189024A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-22 | 武汉科技大学 | 一种单叶片液压摆动油缸驱动的多关节重载机械臂 |
EP3473374A1 (en) * | 2013-11-27 | 2019-04-24 | Diebotics IP, LLC | Multiple axis work-piece transfer apparatus |
CN109941369A (zh) * | 2019-03-07 | 2019-06-28 | 杭州宇树科技有限公司 | 一种机器人集成关节单元及应用其的足式机器人 |
JP2019150914A (ja) * | 2018-03-02 | 2019-09-12 | Ntn株式会社 | ロボットの手首ユニット |
CN110319162A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-10-11 | 北京理工大学 | 一种仿生机器人用可变速比高扭矩密度动力单元 |
CN210476989U (zh) * | 2019-07-16 | 2020-05-08 | 杭州宇树科技有限公司 | 一种关节回转动力单元及应用其的四足机器人 |
CN111516002A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-08-11 | 北京哈崎机器人科技有限公司 | 机器人的关节单元、关节模组以及具有其的足式机器人 |
-
2020
- 2020-08-21 CN CN202010851649.XA patent/CN112077875B/zh active Active
Patent Citations (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB191007393A (en) * | 1910-03-24 | 1910-09-29 | Percy Menzies | Improvements in Variable Speed and Reversing Mechanism. |
GB233140A (en) * | 1924-05-06 | 1925-05-07 | Henry Hubert Thorne | Improvements in or relating to reversing gear drives |
GB1004420A (en) * | 1960-10-05 | 1965-09-15 | Svenska Rotor Maskiner Ab | Means for forward and reverse gear drive of hydro mechanical power transmissions |
SE320539B (zh) * | 1966-07-21 | 1970-02-09 | Citroen Sa | |
US4686402A (en) * | 1985-05-21 | 1987-08-11 | Arnold Muller GmbH & Co KG | Drive device for inducing swinging, rotation and linear movements |
CN101151129A (zh) * | 2005-03-29 | 2008-03-26 | 纳博特斯克株式会社 | 工业机器人的摆动部分结构 |
CN101101047A (zh) * | 2007-08-06 | 2008-01-09 | 刘淮滨 | 一种等速-差速、双轴反向输出变速方法及装置 |
US20110036188A1 (en) * | 2008-01-22 | 2011-02-17 | Soichiro Fujioka | Robot arm |
CN101363518A (zh) * | 2008-09-16 | 2009-02-11 | 徐晋 | 一种过零变速装置及其方法 |
CN102941578A (zh) * | 2012-12-09 | 2013-02-27 | 中国船舶重工集团公司第七二二研究所 | 一种回转机械臂关节模块 |
CN102975782A (zh) * | 2012-12-25 | 2013-03-20 | 上海大学 | 基于差动轮偏心机构的轮足两栖机器人机构 |
EP3473374A1 (en) * | 2013-11-27 | 2019-04-24 | Diebotics IP, LLC | Multiple axis work-piece transfer apparatus |
JP2015218898A (ja) * | 2014-05-21 | 2015-12-07 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の動力伝達装置 |
CN104440938A (zh) * | 2014-10-23 | 2015-03-25 | 重庆交通大学 | 欠驱动三自由度复合关节 |
CN105773656A (zh) * | 2016-03-30 | 2016-07-20 | 广东工业大学 | 一种内走线机器人摆转关节模块 |
CN105881582A (zh) * | 2016-05-28 | 2016-08-24 | 东莞市联洲知识产权运营管理有限公司 | 一种可空间摆动的六轴工业机器人手腕 |
CN108189024A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-22 | 武汉科技大学 | 一种单叶片液压摆动油缸驱动的多关节重载机械臂 |
JP2019150914A (ja) * | 2018-03-02 | 2019-09-12 | Ntn株式会社 | ロボットの手首ユニット |
CN109941369A (zh) * | 2019-03-07 | 2019-06-28 | 杭州宇树科技有限公司 | 一种机器人集成关节单元及应用其的足式机器人 |
CN110319162A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-10-11 | 北京理工大学 | 一种仿生机器人用可变速比高扭矩密度动力单元 |
CN210476989U (zh) * | 2019-07-16 | 2020-05-08 | 杭州宇树科技有限公司 | 一种关节回转动力单元及应用其的四足机器人 |
CN111516002A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-08-11 | 北京哈崎机器人科技有限公司 | 机器人的关节单元、关节模组以及具有其的足式机器人 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
俞志根: "六轴工业机器人用减速器的改进设计", 《湖州职业技术学院学报》 * |
孙翊: "模块化多足步行机器人机械系统研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114209426A (zh) * | 2021-11-08 | 2022-03-22 | 哈尔滨工业大学(深圳) | 一种用于变刚度机械臂的锁定结构 |
CN114209426B (zh) * | 2021-11-08 | 2023-08-08 | 哈尔滨工业大学(深圳) | 一种用于变刚度机械臂的锁定结构 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112077875B (zh) | 2021-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112077875B (zh) | 一种基于高效单向内动力的机器人高动态摆动关节 | |
CN216842951U (zh) | 一种多自由度传动机构 | |
CN112706188A (zh) | 机器人及其驱动模块 | |
CN204487596U (zh) | 基于双斜面偏转关节的新型机械臂 | |
CN108880091A (zh) | 一种双轴驱动谐波减速电机 | |
CN210256196U (zh) | 一种单电机双减速机机器人关节结构 | |
CN110125974B (zh) | 一种单电机双减速机机器人关节结构 | |
CN109780163B (zh) | 一种往复式圆柱正弦端面活齿减速器 | |
CN103790700A (zh) | 用于双转子活塞发动机的功率传输装置 | |
CN108773659B (zh) | 一种拨料机构 | |
US20170271948A1 (en) | Simplified parallel eccentric rotary actuator | |
CN218408437U (zh) | 小速比高刚性单级减速机构 | |
CN218845018U (zh) | 一种双传动链减速机模组 | |
CN108044645B (zh) | 一种变厚机器人关节传动结构 | |
CN216328329U (zh) | 一种机器人一体化驱动柔性驱动器 | |
CN113910213B (zh) | 一种机器人一体化驱动柔性驱动器及其驱动方法 | |
CN206551012U (zh) | 一种基于差速驱动结构的六自由度并联机构 | |
CN2506225Y (zh) | 双杠杆传动电动牙刷 | |
CN113883239B (zh) | 一种无源双减速比的离合器 | |
CN220687938U (zh) | 一种复合减速结构、关节动力机构和机器人 | |
US3864982A (en) | Kinematic mechanism for the reversible conversion of reciprocating motion to rotary motion | |
CN211639973U (zh) | 一种嵌套型两级行星减速结构的机器人一体关节 | |
CN110715438A (zh) | 出风口转向阀及空调 | |
CN108999945A (zh) | 一种摇杆驱动式车轮动力机构 | |
CN220204543U (zh) | 具有内外双面齿偏心齿圈的减速器、偏心结构和关节模组 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |