CN115285251A - 动力模组和动力设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动力模组和动力设备，所述动力模组包括：壳体、动力输出件、柔性轮、转子、定子、波发生器和冷却管路，其中，所述定子用于驱动所述转子相对所述壳体转动，所述转子转动时通过所述波发生器带动所述柔性轮发生形变以驱动所述刚性轮转动；冷却管路，至少部分所述冷却管路收容于所述定子内侧，且靠近所述定子。本发明所涉及的动力模组结构紧凑，可节省占用空间，柔性轮与壳体固定，通过柔性轮的形变驱动刚性轮的转动进行动力输出，转动惯量小，可有效减少振动，定子内侧设置有冷却管路，可对定子直接散热，散热效率高。

Description

动力模组和动力设备

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年09月30日提交的申请号为202111165636.8、名称为“动力模组和动力设备”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及动力传输技术领域，尤其涉及一种动力模组和动力设备。

背景技术

机器人动力模组是机器人的核心部件，尤其是在移动腿足式机器人中，要求在体积小重量轻的情况下，发挥出足够大的爆发力。在机器人中，通常通过电机和谐波减速机来实现关节的驱动，在相关技术中，电机和减速机系统通常以串联形式出现，增大了轴向尺寸，造成机器人的关节部位的体积臃肿，占用空间过大，影响机器人的行进，例如，在运动行进过程中关节部位容易与外界物体发生碰撞，同时也影响机器人整体的美观。此外，相关技术中通常采用谐波减速器的柔轮进行输出，转动惯量较大，振动较大。而且，目前的关节电机上，比较多使用自然散热或者风扇散热，当动力模组发热量较大时，无法满足散热需求。本申请旨在提出一种动力模组，以解决上述问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种动力模组。本发明所涉及的动力模组结构紧凑，可节省占用空间，柔性轮与壳体固定，通过柔性轮的形变驱动刚性轮的转动进行动力输出，转动惯量小，可有效减少振动，定子内侧设置有冷却管路，可对定子直接散热，散热效率高。

根据本发明的一些实施例，所述动力模组包括：壳体，所述壳体形成有开口和收容腔；动力输出件，所述动力输出件能够相对所述壳体转动，所述动力输出件包括刚性轮，所述刚性轮设于所述开口处；柔性轮，所述柔性轮至少部分地设置在所述收容腔内且与所述刚性轮动力耦合，所述柔性轮还与所述壳体固定连接；转子，所述转子至少部分且可转动地安装在所述收容腔内，所述转子内侧安装有磁铁，所述转子与所述刚性轮同轴转动；定子，所述定子至少部分地收容在所述转子内且与所述磁铁间隔相对设置；和波发生器，所述波发生器包括柔性轴承和凸轮，所述柔性轴承设于所述柔性轮和所述凸轮之间，所述凸轮可拆卸地安装在所述转子上或与所述转子为一体结构；其中，所述定子用于驱动所述转子相对所述壳体转动，所述转子转动时通过所述波发生器带动所述柔性轮发生形变以驱动所述刚性轮转动。

本发明所涉及的动力模组，柔性轮至少部分地设置在收容腔内且与刚性轮动力耦合，定子至少部分地固定安装在收容腔内，转子可转动地安装在收容腔内且位于定子的外侧，转子与刚性轮同轴转动。柔性轴承设于柔性轮和凸轮之间，凸轮固定在转子上或与转子为一体结构。如此，柔性轮至少部分地收容在收容腔内，定子和转子均收容在收容腔内且将波发生器的凸轮固定在转子上或者与转子为一体结构可以有效地减少整个动力模组的体积。同时，柔性轮与壳体固定，通过柔性轮的形变来驱动刚性轮转动进行动力输出，转动惯量较小，能够有效地减少振动。

本发明还提出了一种动力模组，所述动力模组包括壳体，所述壳体形成有开口和收容腔；动力输出件，所述动力输出件能够相对所述壳体转动，所述动力输出件包括刚性轮，所述刚性轮设于所述开口处；柔性轮，所述柔性轮至少部分地设置在所述收容腔内且与所述刚性轮动力耦合，所述柔性轮还与所述壳体固定连接；转子，所述转子至少部分且可转动地安装在所述收容腔内，所述转子内侧安装有磁铁，所述转子与所述刚性轮同轴转动；定子，所述定子至少部分地收容在所述转子内且与所述磁铁间隔相对设置；和波发生器，所述波发生器包括柔性轴承和凸轮，所述柔性轴承设于所述柔性轮和所述凸轮之间，所述凸轮可拆卸地安装在所述转子上或与所述转子为一体结构；其中，所述定子用于驱动所述转子相对所述壳体转动，所述转子转动时通过所述波发生器带动所述柔性轮发生形变以驱动所述刚性轮转动；所述壳体包括围壁、中心轴部以及连接所述围壁和所述中心轴部的底壁，所述围壁和所述底壁共同围成所述收容腔，所述柔性轮的安装壁与所述围壁、所述底壁以及所述中心轴部中的至少一个固定连接；中心轴部，凸设于所述底壁，且朝向所述开口方向延伸；冷却管路，至少部分所述冷却管路收容于所述定子内侧，且靠近所述定子。

本发明所涉及的动力模组，柔性轮至少部分地设置在收容腔内且与刚性轮动力耦合，定子至少部分地固定安装在收容腔内，转子可转动地安装在收容腔内且位于定子的外侧，转子与刚性轮同轴转动。柔性轴承设于柔性轮和凸轮之间，凸轮固定在转子上或与转子为一体结构。如此，柔性轮至少部分地收容在收容腔内，定子和转子均收容在收容腔内且将波发生器的凸轮固定在转子上或者与转子为一体结构可以有效地减少整个动力模组的体积。同时，柔性轮与壳体固定，通过柔性轮的形变来驱动刚性轮转动进行动力输出，转动惯量较小，能够有效地减少振动，定子内侧设置有冷却管路，可对定子直接散热，散热效率高。

本发明还提出了一种动力设备，动力设备包括前述实施例中任意一项的动力模组。由此，该动力设备具有前述的动力模组所具有的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，由于该动力设备具有上述实施例中任意一项的动力模组，因此该动力设备动力强、体积小，转动惯量小，振动少，并且通过设置冷却管路对动力模组内的零部件直接散热，优化动力模组的工作环境，提高动力模组的使用寿命。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请实施方式的动力设备的立体结构示意图；

图2是本申请实施方式的动力模组的立体结构示意图；

图3是本申请实施方式的动力模组的分解结构示意图；

图4是本申请实施方式的动力模组的剖面示意图；

图5是本申请实施方式的动力模组的另一剖面示意图；

图6是本申请实施方式的动力模组的又一剖面示意图；

图7是本申请实施方式的动力模组的再一剖面示意图；

图8是本申请实施方式的动力模组的壳体的结构示意图；

图9是本申请实施方式的动力模组的壳体、第一电路板以及驱动电路板的结构示意图；

图10是本申请实施方式的动力模组的柔性轮结构示意图；

图11是本申请实施方式的动力模组的部分结构的安装结构示意图；

图12是本申请实施方式的动力模组的刚性轮与支撑件的结构示意图；

图13是本申请实施方式的动力模组的刚性轮与支撑件的连接结构示意图；

图14是本申请实施方式的动力模组的再一剖面示意图；

图15是本申请实施方式的动力模组的再一剖面示意图；

图16是本申请实施方式的动力模组的再一剖面示意图；

图17是本申请实施方式的冷却管路的结构示意图；

图18是本申请实施方式的冷却管路的结构示意图；

图19是本申请实施方式的动力模组的再一剖面示意图；

图20是本申请实施方式的动力模组的再一剖面图；

图21是本申请实施方式的动力模组的再一剖面图；

图22是本申请实施方式的第二流道槽的结构示意图；

图23是本申请实施方式的动力模组的再一剖面图；

图24是本申请实施方式的动力模组的再一剖面图。

主要元件符号说明：

动力设备1000；

动力模组100、壳体10、开口101、收容腔102、底壁103、凹槽1031、围壁104、中心轴部105、过线孔107、动力输出件11、刚性轮111、第一齿圈结构1111、法兰盘112、凸部1121、柔性轮12、柔性壁121、第二齿圈结构1211、安装壁122、安装腔123、定子13、转子14、磁铁15、波发生器16、柔性轴承161、凸轮162、第一位置检测组件17、第一磁性件171、第一感测件172、第二电路板1721、第一感测单元1722、固定座173、第一电路板18、第二位置检测组件19、第二磁性件191、第二感测件192、第三电路板1921、第二感测单元1922、支撑件20、滚动件21、第一支撑轴承22、第二支撑轴承23、安装支架24、第四电路板25、第三支撑轴承26、力矩传感器29、驱动电路板30、封盖31、第一过孔1031、第二过孔1032、套筒50、第一密封件61、第二密封件62、第二流道槽70、周向段701、第一周向段7011、第二周向段7012、第三周向段7013、轴向段702、冷却管槽1051、冷却管80、进水段801、盘绕段802、出水段803、换向区1051；

躯干200、足部300。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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所述特征。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。

在本申请的描述中，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，也可以是电连接或可以相互通讯；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参阅图1，本申请实施方式的动力设备1000可包括本申请实施方式的动力模组100，动力设备1000可为四足机器人，例如机器狗、机器马等等，当然，动力设备1000也可为其它类型的机器人，例如，两足机器人、六足机器人等等。此外，动力设备1000也不仅限于机器人，也可以是其它类型的设备，具体在此不作限制。

以机器人为例，本申请实施方式的动力模组100可安装在机器人的关节处，动力模组100可用于驱动关节转动。具体地，机器人可包括躯干200和足部300，足部300连接在躯干200上，动力模组100用于驱动足部300相对躯干200运动，例如，可动力模组100可用于驱动整个足部300相对躯干200运动，也可以是驱动足部300的关节运动。

请参阅图2-图5，本申请实施方式的动力模组100可包括壳体10、动力输出件11、柔性轮12、定子13、转子14、磁铁15和波发生器16。壳体10形成有开口101和收容腔102，动力输出件11能够相对壳体10转动，动力输出件11包括刚性轮111，刚性轮111设于开口101处。

柔性轮12至少部分地设置在收容腔102内且与刚性轮111动力耦合，柔性轮12还与壳体10固定连接。转子14可转动且至少部分地安装在壳体10的收容腔102内，转子14上设有磁铁15，定子13固定安装在收容腔102内且至少部分地收容在转子14内且与磁铁15间隔相对设置，也即转子14可转动地安装在收容腔102内且位于定子13的外侧，转子14与刚性轮111同轴转动。

请参阅图4，在图4所示的实施方式中，定子13固定安装在收容腔102内且至少部分地收容在转子14内可以理解为转子14的内壁围成一环形空间，定子13设置在转子14内壁的内侧且至少部分地位于该环形空间内。

当然，请参阅图6，在一些实施方式中，也可以是转子14的内壁上形成有一个容置腔室，定子13可至少部分地收容在这一容置腔室内(如图6所示)，定子13的具体设置方式可根据实际情况进行设置。

波发生器16包括柔性轴承161和凸轮162，柔性轴承161设于柔性轮12和凸轮162之间，凸轮162可拆卸地安装在转子14上或与转子14为一体结构。

其中，定子13用于驱动转子14相对壳体10转动，转子14转动时通过波发生器16带动柔性轮12发生形变以驱动刚性轮111转动。

可以理解，机器人动力模组是机器人的核心部件，尤其是在移动腿足式机器人中，要求在体积小重量轻的情况下，发挥出足够大的爆发力。在机器人中，通常通过电机和谐波减速机来实现关节的驱动，在相关技术中，电机和减速机系统通常以串联形式出现，增大了轴向尺寸，造成机器人的关节部位的体积臃肿，占用空间过大，影响机器人的行进，例如，在运动行进过程中关节部位容易与外界物体发生碰撞，同时也影响机器人整体的美观。此外，相关技术中通常采用谐波减速器的柔性轮进行输出，转动惯量较大，振动较大。

在本申请实施方式的动力模组100和动力设备1000中，柔性轮12至少部分地设置在收容腔102内且与刚性轮111动力耦合，定子13至少部分地固定安装在收容腔102内，转子14可转动地安装在收容腔102内且位于定子13的外侧，转子14与刚性轮111同轴转动。柔性轴承161设于柔性轮12和凸轮162之间，凸轮162固定在转子14上或与转子14为一体结构。如此，柔性轮12至少部分地收容在收容腔102内，定子13和转子14均收容在收容腔102内且将波发生器16的凸轮162固定在转子14上或者与转子14为一体结构可以有效地减少整个动力模组100的体积。同时，柔性轮12与壳体10固定，通过柔性轮12的形变来驱动刚性轮111转动进行动力输出，转动惯量较小，能够有效地减少振动。

具体地，在本申请的实施方式中，在定子13通电后，定子13会驱动转子14转动，转子14带动波发生器16转动从而带动柔性轮12发生形变，柔性轮12在发生形变的过程中驱动刚性轮111转动进而实现动力输出。

壳体10作为整个动力模组100的承载部件，其可采用金属材料或者采用强度较高的非金属材料制成，以满足承载需求，动力模组100可以通过壳体10安装在动力设备100的主体上，例如，动力模组100可通过壳体10上的安装通孔安装在机器人的躯干300上。

壳体10的顶部具有开口101，刚性轮111设于开口101处可以理解为刚性轮111设置在开口101附近，其可位于开口101的外侧，也即位于收容腔102外，也可以是位于开口101的内侧，其可完全收容在收容腔102内或者是部分收容在收容腔102内，具体在此不作限制，在图4至图5所示的实施方式中，刚性轮111位于开口的外侧且位于收容腔102外。

具体地，壳体10可包括围壁104连接围壁104的底壁103，围壁104和底壁103共同围成收容腔102，可以理解，在一些实施方式中，为了提高散热效率，围壁104可为镂空结构，例如，可在围壁104上开设多个散热孔(图未示出)以便于设置在壳体10内的定子13等发热元件的散热。当然，为了在保证散热的同时避免外界灰尘和杂质进入到动力模组100内壁，在围壁104的镂空区域上可设置防尘结构，例如，防尘网等，这样可以在提高散热效率的同时避免灰尘和杂质掉落至动力模组100内。

在本申请中，定子13和转子14可相当于驱动电机，定子13和转子14均设置在壳体10的收容腔102内相当于将电机内置设置在壳体10内，这样可以有效地减少整个动力模组100的体积。在本申请的实施方式中，转子14设置在定子13的外侧，两者相当于一个外转子电机。

磁铁15的数量为多个，多个磁铁15可以通过粘接的方式沿转子14的周向间隔设置，在一些实施方式中，磁铁15可直接通过胶水直接粘接在转子14上，在其它实施方式中，为了提高磁铁15安装的稳定性，也可以是在转子14上开设安装槽，将磁铁安装在安装槽内后再通过胶水进行固定，具体在此不作限制。

请参阅图4，作为一种实施方式，柔性轮12形成有安装腔123，转子14和定子13至少部分地收容在安装腔123内。

如此，将柔性轮12至少部分设置在壳体10的收容腔102内且转子14和定子13至少部分地收容在柔性轮12的安装腔123内，可提高动力模组100的结构紧凑性，进一步减少动力模组100的整体体积。

可以理解，在这样的实施方式中，柔性轮12收容在壳体10内，而转子14和定子13则收容在柔性轮12的安装腔123内，这样，采用径向依次套设的方式来对柔性轮12和定子13以及转子14进行布置可以提高动力模组100结构的紧凑性，从而减少动力模组100的整体体积。

具体地，请结合图4至图10，在这样的实施方式中，柔性轮12可包括相互连接的柔性壁121和安装壁122，柔性壁121沿转子14转动的轴向方向延伸，柔性壁121与刚性轮111动力耦合，安装壁122与壳体10固定连接。安装壁122与柔性壁121围成安装腔123，转子14和定子13全部收容在安装腔123。如此，将转子14和定子13完全收容在柔性轮12形成的安装腔123内，可进一步减少了体积。

请结合图4、图7和图8，作为一种实施方式，壳体10包括围壁104、中心轴部105以及连接围壁104和中心轴部105的底壁103，围壁104和底壁103共同围成收容腔102，柔性轮12的安装壁122与围壁104、底壁103以及中心轴部105中的至少一个固定连接。如此，只需将安装壁122与围壁104、底壁103以及中心轴部105中的至少一个固定连接即可将柔性轮12与壳体10固定连接在一起。

具体地，请结合图4、图5以及图10，在图示的实施方式中，柔性轮12大致呈杯状，柔性轮12的柔性壁121沿转子14转动的轴向方向延伸，也即沿转子14的转动轴线延伸，安装壁122连接在柔性壁121的底部且相对柔性壁121沿径向方向向内侧弯折延伸，也即相对柔性壁121朝转子14的转动轴线所在的一侧弯折延伸，安装壁122上可开设有通孔，安装壁122可通过穿设通孔的螺钉、螺栓和销钉等紧固件固定安装在壳体10上。

更具体地，为了保证柔性壁121的形变，柔性壁121的厚度可设置为较薄，在安装壁122的端部则可形成有厚度较厚的安装凸部1221，安装凸部1221套设在中心轴部105上，安装壁122可通过该安装凸部1221来与壳体10固定连接，安装凸部121较厚可以保证柔性轮12与壳体10的连接强度，在这样的情况下，在安装凸部1221上可形成有通孔，可通过穿设该通孔的销钉、螺钉和螺栓等紧固元件来将安装凸部1221固定安装在壳体10上。

可以理解的是，在其它实施方式中，柔性轮12也可省略安装壁122或者是直接将安装部122也沿转子14转动的轴向方向延伸并且直接与壳体10的底壁103固定连接在一起。可以理解，在这样的情况下，柔性轮14大致可呈筒状。

当然，请参阅图7，在其它实施方式中，柔性轮12也可大致呈礼帽状，在这样的实施方式中，柔性轮12的安装壁122则相对柔性壁121沿径向方向向外侧弯折延伸，也即相对柔性壁121朝背离转子14的转动轴线所在的一侧弯折延伸，在这样的情况下，柔性壁121直接单独围成安装腔123，定子13和转子14可至少部分地收容在该安装腔123内。

具体地，在这样的实施方式中，壳体10可为分段式壳体10，具体可分为上下布置的第一部分和第二部分，第二部分可设置在第一部分上方，在柔性轮12的安装壁122上可形成环形安装部1221，该环形安装部1221可安装在第一部分和第二部分之间。在这样的情况下，壳体10的第一部分和第二部分以及柔性轮12的环形安装部1221共同围成收容腔102。

在本申请中，中心轴部105可形成在底壁103中心位置，转子14可与中心轴部105转动连接，其绕中心轴部105转动，例如，在中心轴部105和转子14之间可设置有支撑轴承，支撑轴承可在支撑转子14的同时影响转子14的转动。

可以理解，为了保证柔性轮12能够在波发生器16的带动下发生足够大的形变，可优先选择将安装壁122与壳体10的底壁103固定连接，这样可以增加柔性壁121的长度从而使得柔性壁121能够在波发生器16的作用下发生充分的形变。

请参阅图3和图12，作为一种实施方式，刚性轮111的内周面上形成有第一齿圈结构1111。柔性轮12包括安装壁122和柔性壁121，安装壁122与壳体10固定连接，柔性壁121与刚性轮111的第一齿圈结构1111位置相对的外周面上形成有第二齿圈结构1211，第一齿圈结构1111与第二齿圈结构1211局部啮合以使柔性轮12与刚性轮111动力耦合，第二齿圈结构1211的齿数小于第一齿圈结构1111的齿数。

如此，通过第一齿圈结构1111和第二齿圈结构1211的局部啮合可以使得柔性轮12的柔性壁121在发生形变时驱动刚性轮111转动以进行动力输出。

作为一种实施方式，凸轮162可拆卸地安装在转子14上或者凸轮162与转子14为一体结构，凸轮162在转子14转动的轴向方向上的正投影的外轮廓呈椭圆形。

如此，椭圆形的凸轮162和柔性轴承161可组成波发生器16，在转子14转动时，凸轮162跟随能够转动以周期性地带动柔性轮12发生形变，从而使得柔性轮12驱动刚性轮111进行转动。

具体地，在这样的实施方式中，凸轮162可以是通过螺钉或者螺栓等紧固元件可拆卸地安装在转子14上或者是直接与转子14做成一体结构，凸轮162的轮廓呈椭圆形，凸轮162的转动轴线与转子14的转动轴线重合，转子14在转动时可带动凸轮162转动，凸轮162转动时通过柔性轴承161带动柔性轮12发生形变从而驱动刚性轮111相对壳体10转动以实现动力输出。

请一并参阅图3至图6，作为一种实施方式，动力模组100还包括第一位置检测组件17，第一位置检测组件17至少部分地收容在凸轮162所形成的环形腔体1620内或者设置在波发生器16远离定子13的一侧，第一位置检测组件17用于检测动力输出件11的转动位置信息。

如此，可通过第一位置检测组件17来精准地获取动力输出件11的位置以及转动速度，以便更加精准地控制，而将第一位置检测组件17设置在收容腔102可进一步地节省壳体10的安装空间从而使得这个动力模组100的体积可以做得更小。

在本实施方式中，“第一位置检测组件17设置在在波发生器16远离定子13的一侧”可以理解为波发生器161背离定子14的一侧包括有至少一个面，第一位置检测组件17可设置在这一些面所在的平面朝远离定子13的方向所形成的空间内，其包括波发生器16在轴向投影所覆盖的区域，也包括波发生器16在轴向投影所没覆盖的区域，也即，定子13和第一位置检测组件17沿轴向方向分别设置在波发生器16的相背两侧。

第一位置检测组件17与转子14在凸轮162的两侧，也即，第一位置检测组件17位于波发生器16的顶部。

具体地，第一位置检测组件17包括第一磁性件171和第一感测件172，第一磁性件171与动力输出件11固定连接，第一感测件172与壳体10固定连接，且与第一磁性件171间隔相对设置。

进一步地，在这样实施方式中，凸轮162可呈中空环状，第一位置检测组件17优选可至少部分地收容在凸轮162的环形腔体1620内。这样可以进一步减少整个动力模组100轴向方向的堆叠空间以使得动力模组100的整体体积可以做的更小，同时也可以将第一位置检测17组件与定子13通过凸轮162和转子14隔开。一方面，可以避免热源集中而导致局部过热，另一方面，将两者隔开可以避免定子13在工作时产生的磁场影响第一位置检测组件17的检测准确性。当然，在其它实施方式中，第一位置检测组件17也可以是部分地收容凸轮162的环形腔体1620内，部分从环形腔体1620内向远转子14的一侧凸出。

在本申请中，第一磁性件171可以为磁环或者磁铁，第一感测件172可以为霍尔检测元件，在动力输出件11转动时，第一磁性件171会跟随动力输出件11转动，而霍尔检测元件则可以检测到第一磁性件171的位置进而检测到动力输出件11的转动位置，从而根据转动位置计算得到动力输出件11的转速。

请参阅图4、图5以及图7和8，作为一种实施方式，壳体10形成有中心轴部105，第一感测件172设置在中心轴部105上，中心轴部105设有走线槽1051，走线槽1051可贯穿整个中心轴部105也可以是贯穿中心轴部105的一部分后直接从中心轴部105中穿出，第一感测件172通过穿设走线槽1051的连接线33与第一电路板18电性连接。

如此，中心轴部105可以对第一感测件172进行支撑和安装，同时，在中心轴部105上开设走线槽1051使得第一感测件172可通过穿设走线槽1051的连接线33与第一电路板18电性连接从而实现对第一感测件172的供电，无需设置复杂的走线结构，节约了走线空间，使得动力模组100的结构更加紧凑，进一步减少体积。

具体地，第一电路板18可为定子13的驱动电路板，第一电路板18可设置在壳体10的底壁104的内侧或者外侧上，例如，如图4所示，壳体10在底壁104下方可形成有一容置空间109，第一电路板18可安装在该容置空间109内以对第一电路板18以及第一电路板18上的电子元件进行保护。此外，壳体10的底壁103的外侧还可设置有驱动电路板30，驱动电路板30可与第一电路板18通过插接的方式电性连接，驱动电路板30可用于与动力设备1000的处理器电性连接，驱动电路板30可接受处理器发送的控制指令来控制定子13的通电情况从而控制转子13的转速。

第一感测件172可套设固定安装壳体10的中心轴部105上，为了实现给第一感测件172供电，连接第一感测件172的连接线33可通过走线槽1051后穿设中心轴部105进而与安装在壳体10底部的第一电路板18电连接，第一感测件172可以将位置信息传输给第一电路板18和驱动电路板30进而使得处理器能够实时地获取到动力输出件11的实时转动位置以及实时转速。

请参阅图5至图7，作为一种实施方式，第一感测件172包括第二电路板1721和第一感测单元1722，第二电路板1721和第一感测单元1722电性连接，第一感测单元1722和第一磁性件171间隔相对设置，第二电路板1721套设在中心轴部105上，第二电路板1721通过穿设走线槽1051的连接线33与第一电路板18电性连接。可以理解，相对设置的作用是为了让第一感测单元1722与第一磁性件171相互接近，从而使得第一感测件单元1722能够感测到第一磁性件171的位置，从而计算第一磁性件171的转速，也即转子14的转动速度。

如此，第二电路板1721套设在中心轴部105上，第一感测单元1722可设置在电路板上，第一感测单元1722可与第一磁性件171配合来检测动力输出件11的转动位置，第二电路板1721则可通过连接线33穿设走线槽1051与壳体10下方的第一电路板18电性连接以实现对第一感测单元1722的供电。

具体地，在这样的实施方式中，第一感测单元1722可为磁感应芯片，第二电路板1721则可为芯片电路板，第一感测单元1722的数量可以为单个也可以是多个，第一磁性件171可为环形磁片或者是磁铁。例如，在第一磁性件171为环形磁片时，磁感应芯片的数量可以为一个，在第一磁性件171跟随动力输出件11转动时，磁感应芯片可以读取到环形磁片的转动位置。又如，在第一磁性件171为磁铁时，第一感测单元1722的数量为多个，多个第一感测单元1722可以成环形间隔设置在第二电路板1721上，在动力输出件11带动第一磁性件171转动时，多个第一感测单元1722可以配合检测到第一磁性件171的转动位置从而实现对动力输出件11的位置的检测。

当然，在一些实施方式中，第一感测件171也可仅仅只包括第一感测单元1722而省略第二电路板1721，这样，第一感测件171可以直接固定安装在壳体10的中心轴部105上，然后通过走线穿设走线槽1051后直接与设置在壳体10底部的第一电路板18电性连接，进而实现第一感测单元1722的供电和检测信号的传输。

请参阅图3-图7，作为一种实施方式，动力模组100还可包括第二位置检测组件19，第二位置检测组件19安装在收容腔102内，第二位置检测组件19设于第一位置检测组件17面向定子13方向的一侧，第二位置检测组件19包括第二磁性件191和第二感测件192，第二磁性件191与转子14固定连接以跟随转子14同步转动，第二感测件192与壳体10固定连接且与第二磁性件191间隔相对设置，第二感测件192用于检测第二磁性件191的转动位置。

“第二位置检测组件19设于第一位置检测组件17面向定子13方向的一侧”可以理解为在轴向方向上，定子13、第二位置检测组件19和第一位置检测组件17依次间隔设置，第二检测组件19位于第一位置检测组件17和定子13之间，第二位置检测组件19可设置在第一位置检测组件17朝定子13的方向所形成的空间内，其第一位置检测组件17在轴向投影所覆盖的区域，也包括第一位置检测组件17在轴向投影所没覆盖的区域。

如此，可通过第二位置检测组件19来精准地获取转子14的位置以及转动速度，以便更加精准地控制，也即实现了输入检测。将第二位置检测组件19设置在收容腔102可进一步地节省壳体10的安装空间从而使得这个动力模组100的体积可以做得更小。

具体地，在这样的实施方式中，第二位置检测组件19也可至少部分地收容在凸轮162的环形腔体1620内且位于第一位置检测组件17的下方，这样可以进一步减少整个动力模组100轴向方向的堆叠空间以使得动力模组100的整体体积可以做的更小，同时也可以将第二位置检测组件19与定子13通过凸轮162和转子14隔开，一方面，可以避免热源集中而导致局部过热，另一方面，将两者隔开可以避免定子13在工作时产生的磁场影响第二位置检测组件19的检测准确性。

当然，可以理解的是，在一些实施方式中，第二位置检测组件19也可以是设置收容腔102内的其它位置，例如，在一个例子中，第二位置检测组件19也可以设置在转子14内或者是设置在转子14外，具体在此不作限制。

进一步地，在这样的实施方式中，第二感测件192也可设置在中心轴部105上，第二感测件192也可通过穿设走线槽1051的连接线与第一电路板18电性连接。

进一步地，在这样的实施方式中，第二感测件192可包括第三电路板1921和第二感测单元1922，第三电路板1921和第二感测单元1922电性连接，第二感测单元1922和第二磁性件191间隔相对设置，第三电路板1921与壳体10固定连接。

具体地，在本实施方式中，同第二电路板1721一样，第三电路板1921也可套设在壳体10的中心轴部105上，第三电路板1921与第二电路板1721可堆叠设置，第三电路板1921也可通过穿设走线槽1051的连接线与第一电路板18电性连接。这样，通过将第三电路板1921与第二电路板1721堆叠设置在凸轮162的环形腔体1620内，可以节约轴向的空间。此外，请参阅图4，在图示的方式中，第二电路板1721和第三电路板1921可为同一块电路板，也即，两者可集成成为一个双面电路板，第一感测单元1722和第二感测单元1922分别设置在电路板的两侧。当然，可以理解的是，在一些实施方式中，也可是设置堆叠的两块单独的电路板来分别对第一感测单元1722和第二感测单元1922供电和传输检测信号，在这样的情况下，第二电路板1721和第三电路板1921之间可通过隔板(图未示出)来隔开，第二电路板1721与第三电路板1921绝缘隔离设置，两个电路板可通过单独的走线来与第一电路板18电性连接。

此外，同第一磁性件171一样，第二磁性件191也可以是环形磁片或者是磁铁，其具体结构与第一磁性件171相同，在此不作重复阐述。同时，同第一感测单元1722一样，第二感测单元1922也可以为磁感应芯片，第二感测单元1922的数量也可以为单个或者多个多个。单个或者多个第二感测单元1922可以成环形间隔设置在第三电路板1921上，在转动带动第二磁性件191转动时，多个第二感测单元1922可以配合检测到第二磁性件191的转动位置从而实现对转子14的位置的检测。

请参阅图3-5以及图10，作为一种实施方式，动力模组100还包括支撑件20，支撑件20设置于开口101处，刚性轮111至少部分地设置在支撑件20的内侧，刚性轮111和支撑件20之间设有滚动件21，刚性轮111能够相对支撑件20转动，支撑件20与壳体10可拆卸地连接。

如此，支撑件20可对刚性轮111的转动进行支撑并向刚性轮111提供反作用力，可以有效地抵消外接负载从各个方向对刚性轮111的作用力进而提高转动的稳定性。

具体地，请结合图10和图11，在这样的实施方式中，支撑件20、刚性轮111以及滚动件21可相当于一个轴承，支撑件20可相当于轴承的外圈，刚性轮111则可相当于轴承的内圈，滚动件21则可相当于轴承的滚珠或者滚子，只需要在刚性轮111的内侧形成第二齿圈结构1211即可实现与柔性轮12的动力耦合。同时，只需要设置支撑件20和滚动件21即可对刚性轮111对转动进行支撑，而无需额外的设置支撑轴承来对刚性轮111的转动进行支撑，在节约了零部件的同时也减少了动力模组100的径向尺寸，可使其体积更小。

在图示的实施方式中，支撑件20与壳体10可拆卸地连接，这样，可便于支撑件20、滚动件21以及刚性轮111作为一个整体可拆卸。当然，可以理解的是，在其它实施方式中，支撑件20也可与壳体10为一体结构，具体在此不作限制。

此外，支撑件20设置于壳体10的开口101处可以理解为支撑件20设置在壳体10的开口101处的内侧且位于壳体10的收容腔102内，也可以是位于开口101的外侧且位于壳体10外部。在图示的实施方式中，支撑件20设置在壳体10的开口101顶部且位于收容腔102外，可以理解的是，在其他实施方式中，支撑件20也可以是被壳体10收容包裹，具体在此不作限制。

在图示的实施方式中，支撑件20是设置在刚性轮111的外侧且完全包裹覆盖刚性轮111。可以理解的是，在其它实施方式中，为了减少整个动力模组100的重量，也可以是将刚性轮111的顶部设置成凸出于支撑件20的边缘，而刚性轮111的底部则设置成低于支撑件20且收容在支撑件20内，这样，通过分别对支撑件20的顶部进行部分地去除以及对刚性轮111的底部进行部分地去除，可以在保证支撑件20能够对刚性轮111的旋转进行支撑的情况下有效地减少整个动力模组100的重量。

此外，在一些实施方式中，支撑件20也可以不是设置在刚性轮111的外侧，也可以是设置刚性轮111和壳体10之间，支撑件20的一端可固定在壳体10上，另一端可相对转动地固定在刚性轮上，例如，在一些实施方式中，支撑件20可呈环状，其固定安装在壳体10上，支撑件20可形成有环形滑槽，而在刚性轮111的底部则形成有与环形滑槽配合的环形凸起，两者配合以实现对刚性轮111转动的支撑，又如，在一些实施方式中，支撑件20可为轴承，可将支撑件20直接设置在壳体10的开口101处，然后将其外圈与壳体10通过焊接等方式与壳体10固定在一起，将其内圈通过焊接等方式与刚性轮111固定在一起。

作为一种实施方式，支撑件20的外周面与壳体10的外周面平齐。

如此，可以使得动力模组100的外观更加规则整齐，同时也可以避免支撑件20的外周面过于凸出而导致径向尺寸过大。

请参阅图3至图5，作为一种实施方式，动力输出件11还包括与刚性轮111固定连接的法兰盘112，法兰盘112安装在开口101处，法兰盘112盖设刚性轮111、柔性轮12和凸轮162。

如此，一方面，通过增加法兰盘112的方式可以有效地增加动力输出件11与覆盖在接触面积或者增加连接点以提高连接强度，保证动力传输的稳定性，另一方面，法兰盘112盖设在刚性轮111和柔性轮12上可以有效地对刚性轮111和柔性轮12性保护进而有效地避免外界杂质或者灰尘进入至动力模组内部而影响传动的可靠性。

在图4所示的实施方式中，法兰盘112与刚性轮111的轴向一侧固定连接，两者的连接方式为轴向连接，其可通过在刚性轮111以及法兰盘112上分别沿轴向方向开设固定孔并且通过螺栓和螺钉等紧固件来将两者固定连接在一起，其依靠轴向穿设的紧固件来进行动力输出。在这样的情况下，与法兰盘112连接的外部负载可以直接沿轴向方向延伸以在轴向方向上与法兰盘112固定连接。

当然，请参阅图13，在其它实施方式中，法兰盘112也可与刚性轮111的径向一侧固定连接。在这样的实施方式中，可在刚性轮111径向方向上开设固定孔1112，然后通过穿设该固定孔1112的紧固件来将刚性轮111与法兰盘112固定连接在一起。这样，刚性轮111是沿径向方向上给法兰盘112输出动力以带动法兰盘112转动，其动力输出方向与刚性轮111的转动轴线垂直，可以有效地保证动力输出的稳定性和可靠性。在这样的实施方式中，与法兰盘112连接的外部负载可以沿法兰盘112以及刚性轮111的径向方向与法兰盘112或者刚性轮111固定连接。

请参阅图3-图5，在图示的实施方式中，第一位置检测组件17的第一磁性件171设置在凸轮162远离转子14的一侧且安装在法兰盘112上，第一感测件171则固定安装在中心轴部105上且也位于凸环162远离转子14的一侧，也即，第一位置检测组件17全部设置在凸轮162远离转子的一侧。也即是说，在这样的实施方式中，第一位置检测组件17可设置在凸轮162与法兰盘112之间所形成的空间内。

当然，可以理解的是，在一些实施方式中，也可以是法兰盘112上形成有凸部，凸部伸入至凸轮162的环形腔体1620内，第一磁性件171安装在凸部上，并且将第一感测件172也全部收容在凸轮的环形腔体1620内，这样就可以将整个第一位置检测组件17均收容在凸轮162的环形腔体1620内，从而减少整个动力模组100的轴向堆叠空间，减少动力模组100的高度和体积。

其次，在图示的实施方式中，第二位置检测组件19的第二磁性件191收容在凸轮162的环形腔体1620内，第二感测件192则位于凸轮162与法兰盘112之间的空间内。可以理解的是，在其它实施方式中，第二位置检测组件19也可以是全部设置在凸轮162与法兰盘112之间形成有的空间内或者是直接设置在转子14内或者是设置在转14子的外侧，具体在此不作限制，只需要能够实现检测转子14转动位置的功能即可。

进一步地，请继续参阅图3至图5，作为一种实施方式，动力模组100还包括第一支撑轴承22，壳体10形成有中心轴部105，第一支撑轴承22设于中心轴部105和转子14之间；或者第一支撑轴承22设于中心轴部105和凸轮162之间；或者第一支撑轴承22的一部分设于中心轴部105和转子14之间，另一部分设于中心轴部105和凸轮162之间。第一支撑轴承22用于将凸轮162和/或转子14与中心轴部105以相对旋转的状态进行支撑。

如此，第一支撑轴承22可对转子14以及凸轮162的转动进行支撑以保证转动的稳定性。

具体地，在这样的实施方式中，第一位置检测组件17位于第一支撑轴承22的顶部，这样可以方便对第一位置检测组件17进行更换或者维修，也即是说，沿轴向方向，第一支撑轴承22和第一位置检测组件17间隔设置，第一位置检测组件17是位于第一支撑轴承22的上方，这样，在需要对第一位置检测组件17进行更换或者维修时，只需要将法兰盘112从而刚性轮111上拆下即可将第一位置检测组件17露出，以便于与拆装。

作为一种实施方式，第一支撑轴承22可套设在中心轴部105上，第一支撑轴承22的外圈可通过焊接、过盈配合等方式与凸轮162和/或转子14固定连接，第一支撑轴承22的内圈可与中心轴部105通过焊接、过盈配合等方式固定连接在一起。

请继续参阅图4-图6，作为一种实施方式中，动力模组100还包括第二支撑轴承23，第二支撑轴承23设于动力输出件11和凸轮162之间，第二支撑轴承23用于将动力输出件11和凸轮162以相对旋转的状态进行支撑。

如此，第二支撑轴承23可对凸轮162进行转动支撑的同时也可以对法兰盘112的转动进行支撑，而无需额外设置另外的支撑轴承来对法兰盘112进行支撑，减少了零部件的使用，降低了成本。具体地，在这样的实施方式中，第二支撑轴承23可设置在法兰盘112与凸轮162之间，第二支撑轴承23可为单向推力轴承。

请参阅图4，作为一种实施方式中，在某些实施方式中，在第二支撑轴承23与法兰盘112之间还可设置有波形弹簧，波形弹簧能够对第二支撑轴承23提供一个恒定的压力，从而控制设置在法兰盘112上的第一磁性件171与第二电路板1721之间的尺寸。

请参阅图3至图5以及图10，作为一种实施方式，动力模组100还包括安装支架24，定子13设于安装支架24上并通过安装支架与壳体10或柔性轮12固定连接。如此，安装支架24可以对定子13进行有效地支撑和稳定地安装。

具体地，在这样的实施方式中，安装支架24可设置在柔性轮12的安装壁122上方，可通过螺钉、螺栓和销钉等紧固件直接将安装支架24、安装壁122以及壳体10直接固定连接在一起，这样，安装支架24可以压住柔性轮12的安装壁122，从而提高柔性轮12的抗变形能力，有效地避免柔性轮12开裂。

请参阅图4和图5，作为一种实施方式中，动力模组100还可包括第三支撑轴承26，第三支撑轴承26设于转子14和安装支架24之间，第三支撑轴承26用于将转子14和安装支架24以相对旋转的状态进行支撑。

如此，第三支撑轴承26的设置可以对转子14与安装支架24的相对转动进行稳定的支撑以保证转子14转动的稳定性。具体地，在这样的实施方式中，安装支架24可位于转子14的端部，第三支撑轴承26可安装在转子14的端部和安装支架24上，例如第三支撑轴承26的外圈可与安装支架24固定连接，内圈可与转子14的端部固定连接。

请参阅图6，在一些实施方式中，第三支撑轴承26也可不设置在转子14与安装支架24之间，而是直接将第三支撑轴承26设置在转子14与中心轴部105之间且与第一支撑轴承22间隔相对设置。在这样的情况下，转子14的内壁上形成有一个容置腔室，定子可至少部分地收容在这一容置腔室内，第三支撑轴承26可设置在转子14靠近中心轴部105的部分与中心轴部105之间。

请参阅图4-图9，作为一种实施方式，在定子13和安装支架24之间还设有第四电路板25。如此，第四电路板25可给定子进行供电。

具体地，定子13还包括绕设在定子铁芯上的定子绕组(图未示出)，定子绕组与第四电路板25电连接第四电路板25则可与第一电路板18电连接，在通电时，定子绕组会产生驱动转子14转动的驱动力从而带动转子14相对壳体10转动。

在这样的实施方式中，在壳体10的底壁103上可开设有过线孔107，同样，在柔性轮12的安装凸部1221上也可形成有过线孔107，第四电路板25可通过穿设过线孔107的连接线来与第一电路板18电性连接，从而使得第四电路板25可以外接电路，而无需另外布置复杂的走线，节约了走线空间，进一步减少动力模组100的体积。

在一些实施方式中，在第四电路板25和安装支架24之间还可设置有绝缘片(图未示出)。这样，绝缘片则可以隔绝安装支架24和第四电路板25以避免第四电路板25与安装支架24之间电性连接从而造成定子13短路。当然，可以理解的是，在一些实施方式中，在安装支架24为绝缘材料时，也可不设置上述的绝缘片。并且，在一些实施方式中，也可不设置第四电路板25而是直接将定子绕组与第一电路板18电性连接在一起，具体在此不作限制。

在本申请的实施方式中，第一电路板18可为整个动力模组100的供电电路板，第一电路板18可与驱动电路板30通过插接头35插接在一起，第一电路板18可用于给动力模组100内的各个元件供电以及传输控制和检测信号，第一电路板18可设置在壳体10的底壁103下方的容置空间109内，其位于收容腔103外。

第二电路板1721为第一位置检测组件17的承载电路板，第三电路板1921则为第二位置检测组件19的承载电路板，第二电路板1721和第三电路板1921均可通过穿设中心轴部105上的走线槽1051的连接线来与第一电路板18电性连接，当然，正如上文所述的，第二电路板1721和第三电路板1921也可以整合成一块电路板来直接与第一电路板18电性连接，或者是将第二电路板1721和第三电路板1921省略而是直接将第一感测单元1722和第二感测单元1922通过连接线与第一电路板18电性连接。

第四电路板25为定子电路板，其主要用于给定子13的定子绕组供电以驱动转子14转动，第四电路板25也可通过走线与第一电路按18电性连接，在驱动电路板30接收到机器人的处理器发出的控制指令时，可通过第一电路板18和第四电路板25来控制定子的状态从而控制转子14的转速。当然，可以理解的是，在一些实施方式中，第四电路板25也可以省略，而是直接将定子13的绕组通过走线直接与第一电路板18电性连接。

此外，请参阅图4，在图示的实施方式中，中心轴部105形成有多个轴肩，第二电路板1721和第三电路板1921可安装在中心轴部105的轴肩上，在这样的实施方式中，中心轴部105完全贯穿整个壳体10，连接线33可通过走线槽1051进入至中心轴部105内部，然后直接与第一电路板18电连接。

请参阅图14，在一些实施方式中，中心轴部105内可设置有冷却液循环管道36，冷却液循环管道36具有进口361和出口362，在冷却过程中，可通过外接的冷却泵来驱动冷却液在冷却液循环管道36中进行循环的流动以将热量带走，从而避免动力模组100的发热元件过于集中从而导致散热不及时。在图14所示的实施方式中，进口361位于动力模组100的底部，出口362位于动力模组100的顶部，可以理解的是，在一些实施方式中，进口361和出口362的位置也可以调换或者是将进口361和出口362均设置在动力模组100的底部或者是顶部，具体在此不作限制。

请参阅图4和图5，作为一种实施方式，在图示的实施方式中，在壳体10的底部还可设置有封盖31，封盖31盖设壳体10的底壁103的容置空间109，驱动电路板30和第一电路板18均收容在容置空间109内。如此，封盖31可以对驱动电路板30和第一电路板18进行保护，同时也能够起到防尘的作用。

当然，请参阅图15，在一些实施方式中，在壳体10的底部也可不形成有容置空间109，而是直接将第一电路板18贴设在壳体10的底壁103下方进而减少壳体10的整体高度以减少整个动力模组100的体积。在这样的情况下，驱动电路板30可以外置，例如，可设置在机器人的躯干200上，通过连接走线来与第一电路板18电性连接。

请参阅图3和图4以及图8，作为一种实施方式，动力模组100还包括力矩传感器29，壳体10包括底壁103，底壁103开设有凹槽1031，力矩传感器29安装在凹槽1031内，力矩传感器29用于检测刚性轮111的输出扭矩。

如此，力矩传感器29直接安装在壳体10上，刚性轮111所受力矩经过柔性轮12作用与壳体10后直接作用在力矩传感器29上，力矩传感器29的检测力矩就是刚性轮111的所受力矩，检测较为准确、可靠，同时，力矩传感器29设置在壳体10的底壁103的凹槽1031内可以便于力矩传感器29的装配，整体结构紧凑，同时也可对力矩传感器29进行保护。

具体地，在图示的实施方式中，刚性轮111所受到的力矩作用在柔性轮12的柔性壁121上，然后通过安装壁122作用在壳体10的底壁103上，进而传递给安装在底壁103上的力矩传感器29以实现力矩检测。

在图示的实施方式中，凹槽1031形成在壳体10的底壁103的底部上，力矩传感器29安装在凹槽1031内，第一电路板18安装在底壁103上且覆盖力矩传感器29，力矩传感器29与第一电路板18电连接。力矩传感器29优选为应变片力矩传感器29，应变片力矩传感器29的体积较小，可以安装在底壁103的凹槽1031内，从而减少动力模组100的整体体积。

此外，在一些实施方式中，底壁103上与凹槽1031对应的部分的材料可与壳体10其它部分的材料不同，与凹槽1031对应部分相较于其它部分更容易发生形变，以便与力矩传感器29对力矩的检测，提高检测的准确性和精度。

参考图2～图5和图16、图19和图20，作为一种实施方式，动力模组100包括壳体10、动力输出件11、柔性轮12、转子14、定子13、波发生器16和冷却管路，壳体10形成有开口101和收容腔102，动力输出件11能够相对壳体10转动，动力输出件11包括刚性轮111，刚性轮111设于开口101处。

柔性轮12至少部分地设置在收容腔102内且与刚性轮111动力耦合，柔性轮12还与壳体10固定连接。转子14至少部分且可转动地安装在壳体10的收容腔102内，转子14内侧安装有磁铁15，转子14与刚性轮111同轴转动，定子13至少部分地收容在转子14内且与磁铁15间隔相对设置。

波发生器16包括柔性轴承161和凸轮162，柔性轴承161设于柔性轮15和凸轮162之间，凸轮162可拆卸地安装在转子14上或与转子14为一体结构。

其中，定子13用于驱动转子14相对壳体10转动，转子14转动时通过波发生器16带动柔性轮12发生形变以驱动刚性轮111转动进行动力输出。

具体地，壳体10还包括围壁104、中心轴部105以及连接围壁104和中心轴部105的底壁103，围壁104和底壁103共同围成收容腔102，柔性轮12的安装壁122与围壁104、底壁103以及中心轴部105中的至少一个固定连接，中心轴部105凸设于底壁103，且朝向开口101方向延伸，至少部分冷却管路收容于定子13内侧，且靠近定子13。

目前，相关技术中的关节电机多使用自然散热或者风扇散热，随着关节电机力矩密度的增大，自然散热和风扇散热无法满足目前的关节的散热需求，液冷的散热能力更强，但是，大多液冷的流道设置在壳体的表面，定子温度较高，壳体表面的冷却液无法直接对定子进行散热，即壳体表面的冷却液对定子的散热效果有限。本发明所涉及的动力模组100，至少冷却管路80收容在定子14内侧且靠近定子14，冷却管路80与定子14的距离更近，定子14产生的热量可快速传递给冷却液，避免定子14温度过高损坏发电机绝缘结构，在一定程度上延长动力模组100的使用寿命。

考图16～图18，作为一种实施方式，冷却管路与中心轴部105为相互独立的结构。例如，冷却管路可以为缠绕中心轴部105的冷却管80，具体地，冷却管80包括依次连接的进水段801、盘绕段802和出水段803，盘绕段802靠近中心轴部105，或者与中心轴部105直接接触，或者通过散热件与中心轴部105接触，底壁103上分别设置有第一过孔1031和第二过孔1032，进水段801穿过第一过孔1031，出水段803穿过第二过孔1032。即冷却管80的进水段801经第一过孔1031进入动力模组100内部，沿中心轴部105的轴向螺旋盘绕，盘绕段802优选紧贴所述中心轴部105的内周壁，由于盘绕段802的主要作用是给定子14降温，因此盘绕段802在轴向的长度优选大于或等于定子14沿径向投影在轴向的长度，冷却管80经第二过孔1032穿出动力模组100形成出水段803。在本实施例中，所述进水段801和出水段803位于动力模组100的同一侧，在其他实施例中，所述进水段801和出水段803也可以分别位于动力模组100的相对两侧。此外，为了方便走线，动力模组100还包括走线筒(图中未标号)，走线筒和中心轴部105将部分所述冷却水管夹在中间，信号线和电源线可以穿过所述走线筒。

由此，冷却液即可沿管路80的进水段801流至盘绕段802，再经盘绕段802流至出水段803，相邻的两段冷却管路内冷却液的流动方向相反，可保证整个冷却管80温度的均匀性，避免局部过热，影响散热效果，从而对动力模组100内的结构件进行快速降温，尤其对于发热量较多的定子14，流动的冷却液可增强对定子14的散热效果。除此之外，冷却管80采用同一侧进水和出水，在提高散热效果的同时，还能使动力模组100的结构更加紧凑，节省空间，减小动力模组100的体积。需要说明的是，冷却管80的缠绕方式不受特别限制，还可根据动力模组100的具体用途选择其他缠绕方式，只要能满足散热需求即可；冷却管80的缠绕密度也不受特别限制，亦可结合散热需求进行设计。

参考图19～图24，作为一种实施方式，动力模组100还包括套筒50，套筒50套设于中心轴部105，套筒50可以套设于中心轴部的外周壁，也可以套设于中心轴部的内周壁，为了方便描述，本方案以套筒50套设于中心轴部的外周壁来进行说明，中心轴部105与套筒50配合后，中心轴部105与套筒50之间限定出冷却管路；套筒50与中心轴部105接触的筒壁上设有第一流道槽，第一流道槽的内壁和中心轴部105的外周壁之间限定车冷却管路；或者，中心轴部105与套筒50接触的轴壁上设有第二流道槽70，第二流道槽70的内壁和套筒50的内周壁限定出冷却管路；或者，中心轴部105与套筒50接触的轴壁上设有第二流道槽70，套筒50与中心轴部105接触的筒壁上设有第一流道槽，且第一流道槽和第二流道槽70彼此正对且延伸方向一致，第一流道槽的内壁和第二流道槽70的内壁彼此共同限定出构成冷却管路。

也即是说，冷却管路还可以直接由动力模组100自身的结构形成，例如，动力模组100还可以包括套筒50，套筒50可以为钢套，套筒50套设于中心轴部105，中心轴部105和套筒50均为冷却管路的一部分。具体地，当仅在套筒50的筒壁上设置有第一流道槽时，中心轴部105与套筒50共同限定出冷却管路，中心轴部105可防止冷却液流出冷却管路；当仅在中心轴部105与套筒50接触的轴壁上设置第二流道槽70时，套筒50与中心轴部105共同限定出第二流道槽70，套筒50可防止冷却液流出第二流道槽70；当中心轴部105上设置有第二流道槽70，套筒50的筒壁上设置有第一流道槽时，两个流道槽共同限定出冷却液流通的冷却管路。由此，直接通过在动力模组100自身的结构上挖槽形成冷却管路，无需在动力模组100原本的结构上增加新的结构，动力模组100组成更加简单，结构紧凑，同时，冷却管路靠近定子13，可快速对定子13进行散热，提高散热效果。

参考图19～图24，作为一种实施方式，当通过在中心轴部105和套筒50上挖槽设置冷却管路时，第一流道槽和第二流道槽70的具体结构不受特别限制。例如，第一流道槽和/或第二流道槽70包括：多个周向段701和多个轴向段702，多个周向段701环绕转子14转动的轴线，多个轴向段702沿转子14转动的轴向延伸，且多个周向段701在转子14转动的轴向上间隔布置，相邻两个周向段701之间连接有轴向段702。由此，冷却液经底壁103的进水口进入流道槽内并环绕中心轴部105流动到中心轴部105的顶部区域，在中心轴部105的顶部区域设置有换向区1051，冷却液在换向区1051改变流动方向，环绕中心轴部105流动到中心轴部105的底端再经出水口流出，完成一次散热。进水和出水间隔布置，可保证冷却管路整体热量分布均匀，避免局部过热影响散热效果，提高散热效率。

参考图22～图24，作为一种实施方式，周向段701还可以进一步包括：第一周向段7011、第二周向段7012和第三周向段7013，第一周向段7011与第二周向段7012均构造为多个且彼此对应设置，第一周向段7011与对应的第二周向段7012位于垂直于中心轴部105轴线的同一平面内；多个第一周向段7011和第二周向段7012在中心轴部105的轴向上间隔设置；第三周向段7013位于多个第一周向段7011与第二周向段7012远离底壁103的一侧。即周向段701为分段式设计，冷却液经进水口流入第一周向段7011，经轴向段702流入相邻的下一个第一周向段7011，再经轴向段702流入下一个第一轴向段7011，以此类推，直至冷却液流入环绕转子14转动轴线的第三周向段7013后，再由第三周向段7013流入第二周向段7012，再经轴向段702流入相邻的下一个第二周向段7012，以此类推，直到冷却液流入与第二周向段7012连通的出水口，完成一次散热。由此，流道槽在中心轴部105和/或套筒50上的占用体积较小，可在满足散热需求的同时，在一定程度上维持中心轴部105和/或套筒50的刚度。

参考图23和图24，作为一种实施方式，动力模组100还包括第一密封件61和第二密封件62，第一密封件61位于套筒50与中心轴部105之间，第二密封件62位于套筒50与中心轴部105之间，或者第二密封件62位于套筒50和底壁103之间，第一流道槽或第二流道槽70位于第一密封件61与第二密封件62之间。当密封件位于套筒50与中心轴部105之间时，为径相密封；当密封件位于套筒50和底壁103之间时，为轴向密封。即冷却管路的密封可以由两个径相密封完成(参考图23)，也可由一个径相密封和一个轴向密封完成(参考图24)。由此，即可防止冷却管路内的冷却液泄露，而且，密封结构简单，可靠性更高。需要说明的是，第一密封件61和第二密封件62的种类不受限制，可以为O型密封圈。

本发明还提出了一种动力设备1000，该动力设备1000包括前述的动力模组100。例如，动力设备1000可以为机器人，上述动力模组100可以安装在机器人的关节处，由于定子13发热量较大，冷却管路可直接对定子13进行散热，提高散热效果。而且，动力模组100结构紧凑，体积小，可靠性高。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (25)

1.一种动力模组，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体形成有开口和收容腔；

动力输出件，所述动力输出件能够相对所述壳体转动，所述动力输出件包括刚性轮，所述刚性轮设于所述开口处；

柔性轮，所述柔性轮至少部分地设置在所述收容腔内且与所述刚性轮动力耦合，所述柔性轮还与所述壳体固定连接；

转子，所述转子至少部分且可转动地安装在所述收容腔内，所述转子内侧安装有磁铁，所述转子与所述刚性轮同轴转动；

定子，所述定子至少部分地收容在所述转子内且与所述磁铁间隔相对设置；和

波发生器，所述波发生器包括柔性轴承和凸轮，所述柔性轴承设于所述柔性轮和所述凸轮之间，所述凸轮可拆卸地安装在所述转子上或与所述转子为一体结构；

其中，所述定子用于驱动所述转子相对所述壳体转动，所述转子转动时通过所述波发生器带动所述柔性轮发生形变以驱动所述刚性轮转动。

2.根据权利要求1所述的动力模组，其特征在于，所述动力模组还包括第一位置检测组件，所述第一位置检测组件至少部分地收容在所述凸轮所形成的环形腔体内或者设置在所述波发生器背离所述定子的一侧，所述第一位置检测组件用于检测所述动力输出件的转动位置信息。

3.根据权利要求2所述的动力模组，其特征在于，所述第一位置检测组件包括第一磁性件和第一感测件，所述第一磁性件与所述动力输出件固定连接，所述壳体形成有中心轴部，所述第一感测件设置在所述中心轴部上，所述第一感测件与所述壳体固定连接且与所述第一磁性件间隔相对设置，所述中心轴部设有走线槽，所述第一感测件通过穿设所述走线槽的连接线与第一电路板电性连接。

4.根据权利要求3所述的动力模组，其特征在于，所述第一感测件包括第二电路板和第一感测单元，所述第二电路板和所述第一感测单元电性连接，所述第一感测单元和所述第一磁性件间隔相对设置，所述第二电路板固定在所述中心轴部上，所述第二电路板通过穿设所述走线槽的连接线与所述第一电路板电性连接。

5.根据权利要求1所述的动力模组，其特征在于，所述动力模组还包括第二位置检测组件，所述第二位置检测组件设于所述第一位置检测组件面向所述定子方向的一侧，所述第二位置检测组件包括第二磁性件和第二感测件，所述第二磁性件与所述转子固定连接以跟随所述转子同步转动，所述第二感测件与所述壳体固定连接且与所述第二磁性件间隔相对设置，所述第二感测元件用于检测所述第二磁性件的转动位置。

6.根据权利要求5所述的动力模组，其特征在于，所述第二感测件包括第三电路板和第二感测单元，所述第三电路板和所述第二感测单元电性连接，所述第二感测单元和所述第二磁性件间隔相对设置，所述第三电路板与所述第二电路板相对设置且与所述壳体固定连接。

7.根据权利要求1所述的动力模组，其特征在于，所述动力模组还包括支撑件，所述支撑件设置于所述开口处，所述刚性轮至少部分地设置在所述支撑件的内侧，所述刚性轮和所述支撑件之间设有滚动件，所述刚性轮能够相对所述支撑件转动；

所述支撑件与所述壳体可拆卸地连接；或者

所述支撑件与所述壳体为一体结构。

8.根据权利要求1所述的动力模组，其特征在于，所述刚性轮的内周面上形成有第一齿圈结构；

所述柔性轮包括安装壁和柔性壁，所述安装壁与所述壳体固定连接，所述柔性壁的外周面上形成有第二齿圈结构，所述第一齿圈结构与所述第二齿圈结构局部啮合以使所述柔性轮与所述刚性轮动力耦合，所述第二齿圈结构的齿数小于所述第一齿圈结构的齿数。

9.根据权利要求1所述的动力模组，其特征在于，所述凸轮在所述转子转动的轴向方向上的正投影的外轮廓呈椭圆形。

10.根据权利要求1所述的动力模组，其特征在于，所述柔性轮形成有安装腔，所述转子和所述定子至少部分地收容在所述安装腔内。

11.根据权利要求10所述的动力模组，其特征在于，所述柔性轮包括相互连接的柔性壁和安装壁，所述柔性壁沿所述转子转动的轴向方向延伸；所述安装壁与所述壳体固定连接；

所述安装壁与所述柔性壁围成所述安装腔，所述转子和所述定子全部收容在所述安装腔；或者

所述柔性壁围成所述安装腔，所述转子和所述定子至少部分地收容在所述安装腔内。

12.根据权利要求11所述的动力模组，其特征在于，所述壳体包括围壁、中心轴部以及连接所述围壁和中心轴部的底壁，所述围壁和所述底壁共同围成所述收容腔，所述柔性轮的安装壁与所述围壁、所述底壁以及所述中心轴部中的至少一个固定连接。

13.根据权利要求1所述的动力模组，其特征在于，所述动力输出件还包括与所述刚性轮固定连接的法兰盘，所述法兰盘安装在所述开口处，所述法兰盘盖设所述刚性轮、所述柔性轮和所述凸轮。

14.根据权利要求13所述的动力模组，其特征在于，所述法兰盘与所述刚性轮的径向一侧或者轴向一侧固定连接。

15.根据权利要求1所述的动力模组，其特征在于，所述动力模组还包括第一支撑轴承，所述壳体形成有中心轴部，所述第一支撑轴承设于所述中心轴部和所述转子之间；或者所述第一支撑轴承设于所述中心轴部和所述凸轮之间；或者所述第一支撑轴承的一部分设于所述中心轴部和所述转子之间，另一部分设于所述中心轴部和所述凸轮之间；

所述第一支撑轴承用于将所述凸轮和/或转子与所述中心轴部以相对旋转的状态进行支撑。

16.根据权利要求15所述的动力模组，其特征在于，所述动力模组还包括第二支撑轴承，所述第二支撑轴承设于所述动力输出件和所述凸轮之间，所述第二支撑轴承用于将所述动力输出件和所述凸轮以相对旋转的状态进行支撑。

17.根据权利要求1所述的动力模组，其特征在于，所述动力模组还包括安装支架，所述定子设于所述安装支架上并通过所述安装支架与所述壳体或所述柔性轮固定连接。

18.根据权利要求17所述的动力模组，其特征在于，所述动力模组还包括第三支撑轴承，所述第三支撑轴承设于所述转子和所述安装支架之间，所述第三支撑轴承用于将所述转子和所述安装支架以相对旋转的状态进行支撑。

19.根据权利要求1所述的动力模组，其特征在于，所述动力模组还包括力矩传感器，所述壳体包括底壁，所述底壁开设有凹槽，所述力矩传感器安装在所述凹槽内，所述力矩传感器用于检测所述刚性轮的输出扭矩。

20.一种动力模组，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体形成有开口和收容腔；

动力输出件，所述动力输出件能够相对所述壳体转动，所述动力输出件包括刚性轮，所述刚性轮设于所述开口处；

柔性轮，所述柔性轮至少部分地设置在所述收容腔内且与所述刚性轮动力耦合，所述柔性轮还与所述壳体固定连接；

转子，所述转子至少部分且可转动地安装在所述收容腔内，所述转子内侧安装有磁铁，所述转子与所述刚性轮同轴转动；

定子，所述定子至少部分地收容在所述转子内且与所述磁铁间隔相对设置；和

波发生器，所述波发生器包括柔性轴承和凸轮，所述柔性轴承设于所述柔性轮和所述凸轮之间，所述凸轮可拆卸地安装在所述转子上或与所述转子为一体结构；

其中，所述定子用于驱动所述转子相对所述壳体转动，所述转子转动时通过所述波发生器带动所述柔性轮发生形变以驱动所述刚性轮转动；

所述壳体包括围壁、中心轴部以及连接所述围壁和所述中心轴部的底壁，所述围壁和所述底壁共同围成所述收容腔，所述柔性轮的安装壁与所述围壁、所述底壁以及所述中心轴部中的至少一个固定连接；

中心轴部，凸设于所述底壁，且朝向所述开口方向延伸；

冷却管路，至少部分所述冷却管路收容于所述定子内侧，且靠近所述定子。

21.根据权利要求20所述的动力模组，其特征在于，所述冷却管路与所述中心轴部为相互独立的结构，所述冷却管路包括依次连接的进水段、盘绕段和出水段，所述盘绕段靠近所述中心轴部，或者与所述中心轴部直接接触，或者通过散热件与所述中心轴部接触，所述底壁上分别设置有第一过孔和第二过孔，所述进水段穿过所述第一过孔，所述出水段穿过所述第二过孔。

22.根据权利要求20所述的动力模组，其特征在于，还包括：套筒，所述套筒套设于所述中心轴部，所述中心轴部和所述套筒均为所述冷却管路的一部分；

所述套筒与所述中心轴部接触的筒壁上设有第一流道槽，所述第一流道槽和所述中心轴部构成所述冷却管路；

或者，所述中心轴部与所述套筒接触的轴壁上设有第二流道槽，所述第二流道槽和所述套筒构成所述冷却管路；

或者，所述中心轴部与所述套筒接触的轴壁上设有所述第二流道槽，所述套筒与所述中心轴部接触的筒壁上设有所述第一流道槽，且所述第一流道槽和所述第二流道槽相适配，所述第一流道槽和所述第二流道槽构成所述冷却管路。

23.根据权利要求22所述的动力模组，其特征在于，还包括：第一密封件和第二密封件，所述第一密封件位于所述套筒与所述中心轴部之间，所述第二密封件位于所述套筒与所述中心轴部之间，或者所述第二密封件位于所述套筒和所述底壁之间，所述第一流道槽或所述第二流道槽位于所述第一密封件与所述第二密封件之间。

24.一种动力设备，其特征在于，包括权利要求1-23任一项所述的动力模组。

25.根据权利要求24所述的动力设备，其特征在于，所述动力设备包括机器人，所述机器人包括躯干和足部，所述动力模组用于驱动所述足部相对所述躯干运动。

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