CN112518801B - 舵机及机器人 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种舵机及机器人，舵机包括壳体、设于壳体内的传动组件、与壳体相连的连接件，以及与连接件相连且位于壳体内的配重块；配重块与连接件可拆卸连接。当传动组件工作时的频率与单独的壳体固有频率相同或相近时，由于配重块的作用，使得壳体配重块组成的整体的固有频率远离传递组件工作时的振动频率，因此壳体与配重块组成的整体不易于与传动组件发生共振。对于不同运转速度的舵机，可拆卸更换不同的重量的配重块，以实现在传递组件的振动频率改变的情况下，配重块与壳体组成的整体的固有频率依然远离传递组件的振动频率，避免共振的产生。因此舵机在工作时，不易于因为共振产生异响，也不易于因为共振导致舵机的结构损坏。

Description

舵机及机器人

技术领域

本申请涉及机器人领域，尤其涉及一种舵机及具有该舵机的机器人。

背景技术

舵机作为机器人核心部件，用于控制机器人关节处的运动，以实现机器人的自由动作。舵机通常由由上壳、下壳、中框等结构件以及电机、齿轮组等传动部件构成。发明人发现，在机器人的使用过程中，有舵机发出刺耳的异响，严重的还会在一段时间后导致舵机的结构损坏。

发明内容

本申请的目的在于提供一种能够应用于机器人的舵机，旨在解决现有技术中，机器人的舵机会发出异响且容易损坏的问题。

为达此目的，本申请实施例采用以下技术方案：

舵机，包括壳体、设于所述壳体内的传动组件、与所述壳体相连的连接件，以及与所述连接件相连且位于所述壳体内的配重块；所述配重块与所述连接件可拆卸连接。

在一个实施例中，所述壳体开设有安装孔；所述连接件包括与所述配重块相连的连接杆，以及设于所述安装孔且与所述连接杆可拆卸连接的固定块。

在一个实施例中，所述固定块远离所述连接杆的一端位于所述壳体的外部。

在一个实施例中，所述连接杆上开设有螺纹孔，所述固定块上设有适配于所述螺纹孔的螺纹杆，所述螺纹杆与所述螺纹孔螺纹连接。

在一个实施例中，所述传动组件包括电机及与所述电机传动连接的齿轮件；所述配重块与所述电机相对且间隔设置。

在一个实施例中，所述连接杆为弯折杆，所述连接杆避让所述齿轮件设置。

在一个实施例中，所述连接件上开设有插槽，所述配重块具有插接于所述插槽内的插接凸起。

在一个实施例中，所述连接件具有相邻的第一表面及第二表面，所述插槽包括槽底部及槽口部；所述槽底部与所述第一表面连通，所述槽口部与所述第一表面及所述第二表面均连通；所述槽口部的最大宽度小于所述槽口部的最小宽度；所述插接凸起包括插设于所述槽底部且与所述槽底部的内壁贴合的限位部，以及插设于所述槽口部且与所述槽口部的内壁贴合的连接部。

在一个实施例中，所述连接件还具有与所述第二表面远离所述第一表面的一端相连的第三表面，所述槽底部与所述第三表面连通，所述槽口部与所述第三表面连通。

在一个实施例中，所述第三表面与所述第一表面相互平行，所述第二表面与所述第一表面积所述第三表面均垂直。

在一个实施例中，所述槽底部的宽度沿靠近所述槽口部的方向逐渐减小。

在一个实施例中，所述壳体包括中框、与所述中框相连的上壳，以及与所述中框相连的下壳。

本申请的目的在于提供一种机器人，包括上述任一项实施例所述的舵机。

本申请实施例的有益效果：配重块安装于壳体后，配重块与壳体的组合体的固有频率与单独的壳体的固有频率不再相同。当传动组件工作时的频率与单独的壳体固有频率相同或相近时，由于配重块的作用，使得壳体与配重块组成的整体的固有频率远离传递组件工作时的振动频率，因此壳体与配重块组成的整体不易于与传动组件发生共振。对于不同运转速度的舵机，可拆卸更换不同的重量的配重块，以实现在传递组件的振动频率改变的情况下，配重块与壳体组成的整体的固有频率依然远离传递组件的振动频率，避免共振的产生。因此舵机在工作时，不易于因为共振产生异响，也不易于因为共振导致舵机的结构损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请的实施例中舵机的结构示意图；

图2为本申请的实施例中舵机内部的结构示意图；

图3为本申请的实施例中配重块安装于连接件时的示意图；

图4为本申请的实施例中连接件的结构示意图；

图5为本申请的实施例中舵机内部的局部视图；

图中：

1、壳体；101、中框；102、上壳；103、下壳；2、传动组件；201、电机；202、齿轮件；3、配重块；301、插接凸起；3011、限位部；3012、连接部；4、连接件；401、连接杆；402、固定块；403、插槽；4031、槽底部；4032、槽口部；404、第一表面；405、第二表面；406、第三表面。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

发明人发现，在机器人的使用过程中，有舵机发出刺耳的异响，严重的还会在一段时间后导致舵机的结构损坏。为了探寻舵机发出异响并损坏的原因，发明人对多个使用一定时间的舵机进行观察，并对损坏的部位进行分析，发现产生异响及损坏的原因在于：舵机的电机与齿轮组成的传动组件在使用时，电机的转动及齿轮的啮合，会产生机械冲击振动，当传动组件的振动频率与结构件(例如上壳、下壳、中框等部件)的固有频率接近或相同时，传动组件与结构件会产生共振现象，使得结构件也发生较大的振动，进而造成舵机整体发生较大的振动。外在表现为发出刺耳的影响，在共振一定时间后舵机的结构件、传动组件及电路组件损坏。本申请实施例提供了一种舵机，用于解决上述问题。

以下结合具体实施例对本申请的实现进行详细的描述。

如图1-图3所示，本申请实施例提出了一种舵机，包括壳体1、设于所述壳体1内的传动组件2，以及与所述壳体1相连的配重块3。可选的，壳体1可包括中框101、与所述中框101相连的上壳102，以及与所述中框101相连的下壳103，配重块3可安装于中框101、上壳102或下壳103上。

在本申请的实施例中，配重块3安装于壳体1后，配重块3与壳体1的组合体的固有频率与单独的壳体1的固有频率不再相同。当传动组件2工作时的频率与单独的壳体1固有频率相同或相近时，由于配重块3的作用，使得壳体1与配重块3组成的整体的固有频率远离传递组件工作时的振动频率，因此壳体1与配重块3组成的整体不易于与传动组件2发生共振。因此舵机在工作时，不易于因为共振产生异响，也不易于因为共振导致舵机的结构损坏。

请参阅图2-图3，作为本申请提供的舵机的另一种具体实施方式，所述配重块3与所述壳体1可拆卸连接。当舵机应用于机器人时，机器人不同位置的舵机的运转速度范围也不相同，舵机的传动组件2的振动频率也不相同。为了匹配不同运转速度的舵机，可在不同位置的舵机上设置重量不同配重块3，以实现在传递组件的振动频率改变的情况下，配重块3与壳体1组成的整体的固有频率依然远离传递组件的振动频率，避免共振的产生。因此，舵机除了配重块3之外，其他部件可以实现通用。可选的，对应壳体1的固有频率与传动组件2的振动频率相差较远的舵机，可将配重块3拆下。

请参阅图2-图3，作为本申请提供的舵机的另一种具体实施方式，所述舵机还包括连接于所述配重块3与所述壳体1之间的连接件4。一方面，连接件4的设置，使得配重块3连接安装于壳体1的稳固性更好。另一方面，连接件4具有一定的长度，可使得配重块3位于壳体1内部的不同位置，配重块3的位置不同，配重块3与壳体1组成的整体的固有频率也发生改变，对于传动组件2的振动频率不同的舵机，可改变配重块3位于壳体1内部的位置，进而实现配重块3与壳体1组成的整体的固有频率原理传动组件2工作时的振动频率。也即在不改变配重块3的重量的情况下，改变配重块3与壳体1组成的整体的固有频率。

请参阅图2-图3，作为本申请提供的舵机的另一种具体实施方式，所述壳体1开设有安装孔；所述连接件4包括与所述配重块3相连的连接杆401，以及设于所述安装孔且与所述连接杆401可拆卸连接的固定块402。安装孔可供连接件4与壳体1相连，示例的方式可以为：所述固定块402远离所述连接杆401的一端位于所述壳体1的外部，且述固定块402远离所述连接杆401的一端的宽度大于安装孔的内径，所述连接杆401上开设有螺纹孔，所述固定块402上设有适配于所述螺纹孔的螺纹杆，所述螺纹杆与所述螺纹孔螺纹连接，因此固定块402与连接杆401螺纹连接的同时即可将连接件4固定于壳体1上。

请参阅图1-图3，作为本申请提供的舵机的另一种具体实施方式，所述固定块402远离所述连接杆401的一端位于所述壳体1的外部。一方面，组装时，工作人员可于壳体1的内外两侧分别操作固定块402及连接杆401，便于连接件4与壳体1的固定连接。另一方面，固定块402远离所述连接杆401的一端上可以标识配重块3的重量，以及位于壳体1内的不同位置，后续舵机应用于机器人时，装配人员可快速了解到对应的舵机应该应用于机器人的不同位置。

请参阅图2，作为本申请提供的舵机的另一种具体实施方式，所述传动组件2包括电机201及与所述电机201传动连接的齿轮件202；所述配重块3与所述电机201相对且间隔设置。电机201作为传动组件2振动较为严重的位置，配重块3一方面可以改变配重块3与壳体1组成的整体的固有频率，另一方面可以使得配重块3与壳体1组成的整体的重心靠近电机201，可有效平衡电机201的振动。

请参阅图2-图4，作为本申请提供的舵机的另一种具体实施方式，所述连接杆401为弯折杆，所述连接杆401避让所述齿轮件202设置，使得配重块3可灵活的位于壳体1内部的不同位置，而连接件4与壳体1相连的位置不再特定，可便于舵机结构的设计，并实现舵机内部结构的紧凑性。

请参阅图3-图5，作为本申请提供的舵机的另一种具体实施方式，所述连接件4上开设有插槽403，所述配重块3具有插接于所述插槽403内的插接凸起301，进而实现配重块3安装于连接件4上。可以理解的是，插接凸起301可以与插槽403的内壁紧密贴合，依靠摩擦力实现固定。

于本申请的其他实施例中，配重块3也可与连接件4通过螺纹连接等方式实现固定。

请参阅图4-图5，作为本申请提供的舵机的另一种具体实施方式，所述连接件4具有相邻的第一表面404及第二表面405，所述插槽403包括槽底部4031及槽口部4032；所述槽底部4031与所述第一表面404连通，所述槽口部4032与所述第一表面404及所述第二表面405均连通；所述槽口部4032的最大宽度小于所述槽口部4032的最小宽度；所述插接凸起301包括插设于所述槽底部4031且与所述槽底部4031的内壁贴合的限位部3011，以及插设于所述槽口部4032且与所述槽口部4032的内壁贴合的连接部3012。

具体地，于本实施例中，插接凸起301插入插槽403的过程为：插接凸起301的限位部3011于第一表面404插入连接件4的槽底部4031，插接凸起301的连接部3012于第一表面404插入连接件4槽口部4032。可选的，插接凸起301的尺寸可设置的足够大，使得插接凸起301需要施加一定的外力才能插入插槽403内，且插接凸起301插入插槽403后与插槽403的内壁紧密贴合，配重块3通过插接凸起301稳固的安装于连接件4上。

请参阅图5，作为本申请提供的舵机的另一种具体实施方式，所述连接件4还具有与所述第二表面405远离所述第一表面404的一端相连的第三表面406，所述槽底部4031与所述第三表面406连通，所述槽口部4032与所述第三表面406连通。因此槽底部4031连通第一表面404及第三表面406，插接凸起301可选的从第一表面404或第三表面406插入插槽403内，提升安装的灵活度，不易于受舵机内部结构的影响。

请参阅图5，作为本申请提供的舵机的另一种具体实施方式，所述第三表面406与所述第一表面404相互平行，所述第二表面405与所述第一表面404积所述第三表面406均垂直。也即插接凸起301从第一表面404或第三表面406插入插槽403内的操作相同，当需要外部工具(例如钳子)将插接凸起301插入插槽403时，外部工具可实现通用化。

请参阅图4-图5，作为本申请提供的舵机的另一种具体实施方式，所述槽底部4031的宽度沿靠近所述槽口部4032的方向逐渐减小，插接凸起301插入插槽403后，即便受较大的外力，也不易于沿着垂直于第二表面405的方向离开插槽403。

本申请实施例提出了一种机器人，包括上述任一项实施例中所述的舵机。

可以理解的是，另一种具体实施方式中的方案可为在其他实施例的基础上进一步改进的可实现的实施方案。

显然，本申请的上述实施例仅仅是为了清楚说明本申请所作的举例，而并非是对本申请的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.舵机，其特征在于，包括壳体、设于所述壳体内的传动组件、与所述壳体相连的连接件，以及与所述连接件相连且位于所述壳体内的配重块；所述配重块与所述连接件可拆卸连接；所述壳体开设有安装孔；所述连接件包括与所述配重块相连的连接杆，以及设于所述安装孔且与所述连接杆可拆卸连接的固定块；所述固定块远离所述连接杆的一端位于所述壳体的外部；所述固定块远离所述连接杆的一端的宽度大于所述安装孔的内径；所述连接杆上开设有螺纹孔，所述固定块上设有适配于所述螺纹孔的螺纹杆，所述螺纹杆与所述螺纹孔螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的舵机，其特征在于，所述传动组件包括电机及与所述电机传动连接的齿轮件；所述配重块与所述电机相对且间隔设置。

3.根据权利要求2所述的舵机，其特征在于，所述连接杆为弯折杆，所述连接杆避让所述齿轮件设置。

4.根据权利要求1-3任一项所述的舵机，其特征在于，所述连接件上开设有插槽，所述配重块具有插接于所述插槽内的插接凸起。

5.根据权利要求4所述的舵机，其特征在于，所述连接件具有相邻的第一表面及第二表面，所述插槽包括槽底部及槽口部；所述槽底部与所述第一表面连通，所述槽口部与所述第一表面及所述第二表面均连通；所述槽口部的最大宽度小于所述槽口部的最小宽度；所述插接凸起包括插设于所述槽底部且与所述槽底部的内壁贴合的限位部，以及插设于所述槽口部且与所述槽口部的内壁贴合的连接部。

6.根据权利要求5所述的舵机，其特征在于，所述连接件还具有与所述第二表面远离所述第一表面的一端相连的第三表面，所述槽底部与所述第三表面连通，所述槽口部与所述第三表面连通。

7.根据权利要求6所述的舵机，其特征在于，所述第三表面与所述第一表面相互平行，所述第二表面与所述第一表面积所述第三表面均垂直。

8.根据权利要求5所述的舵机，其特征在于，所述槽底部的宽度沿靠近所述槽口部的方向逐渐减小。

9.机器人，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的舵机。

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