CN207344576U - 一种肩部传动装置及应用其的机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种肩部传动装置及应用其的机器人。本实用新型中的肩部传动装置包括第一传动装置，第一传动装置的一端转动连接有第二传动装置，第一传动装置中转动设置有第一转动机构，第一转动机构远离第二传动装置的一端固定连接有连接装置，连接装置与第二传动装置相固定，第二传动装置内转动设置有第二转动机构，第一转动机构与第二转动机构的转轴不平行。本实用新型中的一体化的肩部传动装置能够实现肩部关节两个自由度的转动，并且还能够使整个肩部关节整体结构简单，动态响应性好，便于维护。本实用新型中的机器人的肩部关节可以实现两个自由度的转动，并且机器人整机的安装简单，动态响应性好且便于维护。

Description

一种肩部传动装置及应用其的机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种肩部传动装置及应用其的机器人。

背景技术

随着机器人的不断发展，机器人的运动方式越来越要求接近人类的实际动作，为了实现机器人各个关节的运动与人类实际关节运动的一致性，使机器人能够尽量模仿人类的动作，需要保证机器人各个关节处的自由度与人类相对应关节处的自由度一致。肩部需要有两个自由度的转动，所以现有技术中的机器人的肩关节通常采用两组结构上相互独立的传动装置，每组传动装置分别提供一个自由度，这导致关节整体结构复杂，动态响应性差，装配复杂，不便维护；此外，为了实现两个自由度，两个传动装置之间通过钣金件相连接，两个传动装置的内部引出的连接线在传动装置的外侧布线，实现与其他零部件相连接，由于每个传动装置在运动的时候需要转动，所以将会导致连接线与钣金件相接触，且钣金件边缘带有棱角，所以当传动装置转动时，钣金件的棱角会切割到连接线，这将会大大降低连接线的使用寿命，不利于机器人的正常工作。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种肩部传动装置，用于实现肩部关节两个自由度转动且结构简单，动态响应好，便于维护。

本实用新型的另一个目的是提出一种具有上述肩部传动装置的机器人。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种肩部传动装置，共同用于实现肩部关节两个自由度转动的第一传动装置和第二传动装置。

作为一种肩部传动装置的优选方案，所述第一传动装置的一端转动连接有第二传动装置，所述第一传动装置中转动设置有第一转动机构，所述第一转动机构远离所述第二传动装置的一端固定连接有连接装置，所述连接装置与所述第二传动装置相固定，所述第二传动装置内转动设置有第二转动机构，所述第一转动机构与所述第二转动机构的转轴不平行。

作为一种肩部传动装置的优选方案，所述第一传动装置为第一舵机，所述第二传动装置为第二舵机。

作为一种肩部传动装置的优选方案，所述第一舵机与所述第二舵机两者，一个设置有环状卡凸，另一个设置有与所述环状卡凸相适配的环状卡槽，所述环状卡凸滑动卡接在所述环状卡槽内。

作为一种肩部传动装置的优选方案，所述第一舵机与所述第二舵机之间设置有旋转机构,所述旋转机构的一端固定连接在所述第二舵机靠近第一舵机的一端,另一端转动设置在所述第一舵机上环状卡槽内。

作为一种肩部传动装置的优选方案，所述旋转机构的内部开设有连通所述第一舵机和所述第二舵机内腔的第一通孔，所述第一舵机的内部开设有沿竖直方向的第二通孔，所述第一通孔与所述第二通孔相导通。

作为一种肩部传动装置的优选方案，所述第一舵机的内部设置有第一电路板，所述第一电路板上固定设置有第一引线柱，所述第一引线柱上连接有第一舵机线，所述第一舵机线穿过所述第一通孔及第二通孔引出至所述肩部传动装置的外部。

作为一种肩部传动装置的优选方案，所述第二舵机远离所述第二转动装置的一侧开设有第三通孔，所述第三通孔与所述第二舵机的内部相导通，所述第二舵机的内部设置有第二电路板，所述第二电路板上固定连接有第二引线柱，所述第二引线柱上连接有第二舵机线，所述第二舵机线穿过所述第三通孔引出至所述肩部传动装置的外部。

作为一种肩部传动装置的优选方案，所述连接装置包括与所述第一转动机构通过花键固定连接的输出盘,所述输出盘远离所述第一转动机构的一端通过连杆与输入盘固定连接,所述输入盘固定设置在所述第二舵机上。

一种机器人，包括如上所述的肩部传动装置。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的肩部传动装置，通过设置相互转动连接的第一传动装置和第二传动装置，在第一传动装置内部转动设置有第一转动机构，第一转动装置通过连接装置固定连接第二传动装置，这样在第一转动机构旋转的时候，能够将一个自由度的旋转传递给第二传动装置，而第一传动装置的外壳保持不动，同时，在第二传动装置内转动设置有第二转动机构，且第二转动机构与第一转动机构的旋转轴不平行，从而能够实现肩部传动装置的第二个自由度的旋转，此一体化的肩部传动装置能够实现肩部关节两个自由度的转动，并且还能够使整个肩部关节整体结构简单，动态响应性好，便于维护。本申请提供的机器人由于肩部关节使用上述一体化的肩部传动装置，可以使得机器人的肩部关节实现两个自由度的转动，并且使得机器人整机的安装简单，动态响应性好且便于维护。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是实施例一提供的肩部传动装置的结构示意图；

图2是实施例一提供的肩部传动装置的右视图；

图3是图2中G-G方向的剖视图；

图4是图2中H-H方向的剖视图。

图中标记如下：

11-第一舵机；12-第二舵机；13-连接装置；14-旋转机构；15-第一舵机线；16-第二舵机线；

111-第一转动机构；112-第一电路板；

1121-第一引线柱；

121-第二转动机构；122-第二通孔；123-第三通孔；124-第二电路板；

1241-第二引线柱；

131-花键；132-输出盘；133-连杆；134-输入盘；

141-第一通孔。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。在本申请中，除非特别限定，术语“前后”是指图2和图4中AB箭头所指的方向，术语“左右”是图3和图4中CD箭头所指的方向，术语“上下”是图2和图3中箭头EF所指的方向，其余方向均以上述方向作为参考基准。

实施例一：

如图1至图4所示，实施例一提供了一种肩部传动装置，包括第一传动装置，第一传动装置的一端转动连接有第二传动装置，第一传动装置中转动设置有第一转动机构111，第一转动机构111远离第二传动装置的一端固定连接有连接装置13，连接装置13与第二传动装置相固定，第二传动装置内转动设置有第二转动机构121，第一转动机构111与第二转动机构121的旋转轴不平行，用于共同实现肩部关节两个自由度的转动。当第一转动机构111旋转的时候，能够将一个自由度的旋转运动通过连接装置13传递给第二传动装置，而第一传动装置的外壳由于与第一转动机构111可转动的连接，所以可以保持不动；同时，在第二传动装置内转动设置有第二转动机构121，且第二转动机构121与第一转动机构111的旋转轴不平行，从而能够实现肩部传动装置的第二个自由度的旋转，此一体化的肩部传动装置能够实现肩部关节两个自由度的转动，并且还能够使整个肩部关节整体结构简单，动态响应性好，便于维护。具体地，第一传动装置为第一舵机11，第二传动装置为第二舵机12，选用舵机是因为舵机内部结构紧凑，易于安装，控制简单，大扭力，成本低，并且转动的角度可以保持在驱动当中，稳定性好。

连接装置13包括与第一转动机构111通过花键131固定连接的输出盘132,输出盘132远离第一转动机构111的一端通过连杆133与输入盘134固定连接,输入盘134固定设置在第二舵机12上。第一转动机构111转动的时候，带动花键131进行转动，花键131再带动固定在其上的输出盘132转动，由于连杆133分别与输出盘132和输入盘134固定连接，所以能够带动输入盘134，又因为输入盘134固定连接在第二舵机12上，所以通过第一转动机构111的转动，能够最终带动第二舵机12的运动。此外，第一舵机11设置有环状卡凸，第二舵机12设置有与环状卡凸相适配的环状卡槽，环状卡凸滑动卡接在环状卡槽内，这种结构设置的好处可以保证第一舵机11和第二舵机12之间相互转动，为第二舵机12实现两个自由度上的旋转提供保证。所以能够保证第一转动机构111的旋转带动第二舵机12相对于第一舵机11转动。

此外，还可以在第二舵机12上设置环状卡凸，在第一舵机11上设置有环状卡槽。为了达到更好的转动效果和防止环状卡凸和环状卡槽之间的摩擦受损，在环状卡凸和环状卡槽之间设置有环状轴承。此外，为了实现第一舵机11和第二舵机12之间的相互转动，第一舵机11与第二舵机12之间设置有旋转机构14,旋转机构14的一端固定连接在第二舵机12靠近第一舵机11的一端,另一端转动设置在第一舵机11上环状卡槽内，这样当旋转时间过长，旋转接触部位磨损较严重，只需要更换旋转机构14即可，而不需要将整个第一舵机11或者第二舵机12进行更换，能够更好的节约成本。

旋转机构14的内部开设有连通第一舵机11和第二舵机12内腔的第一通孔141，第二舵机12的内部开设有沿竖直方向的第二通孔122，第一通孔141与第二通孔122相导通。第一舵机11的内部设置有第一电路板112，第一电路板112上固定设置有第一引线柱1121，第一引线柱1121上连接有第一舵机线15，第一舵机线15穿过第一通孔141及第二通孔122引出至肩部传动装置的外部。通过将从第一舵机11中引出的第一舵机线15从第一通孔141和第二通孔122穿出至肩部传动装置的外部，可以保证第二舵机12相对于第一舵机11旋转时候，第一舵机线15能够处在第二舵机12旋转轴的位置，避免了由于第二舵机12的旋转而对第一舵机线15造成拉扯的危害，提高了第一舵机线15的使用寿命，减少了不要的维修时间及人力成本。

第二舵机12远离第二转动机构121的一侧开设有第三通孔123，第三通孔123与第二舵机12的内部相导通，第二舵机12的内部设置有第二电路板124，第二电路板124上固定连接有第二引线柱1241，第二引线柱1241上连接有第二舵机线16，第二舵机线16穿过第三通孔123引出至肩部传动装置的外部。这样设置的好处在于，可以防止手臂部传动装置相对于肩部传动装置转动对于第二舵机线16的拉扯，提高了第二舵机线16的使用寿命，减少了不必要的维修时间及人力成本。

实施例二：

实施例二提供了一种机器人，包括如实施例一中的肩部传动装置，本申请提供的机器人由于肩部关节使用上述一体化的肩部传动装置，可以使得机器人的肩部关节实现两个自由度的转动，并且使得机器人整机的安装简单，动态响应性好且便于维护。

注意，以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施方式的限制，上述实施方式和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种肩部传动装置，其特征在于，包括共同用于实现肩部关节两个自由度转动的第一传动装置和第二传动装置，所述第一传动装置的一端转动连接有第二传动装置，所述第一传动装置中转动设置有第一转动机构(111)，所述第一转动机构(111)远离所述第二传动装置的一端固定连接有连接装置(13)，所述连接装置(13)与所述第二传动装置相固定，所述第二传动装置内转动设置有第二转动机构(121)，所述第一转动机构(111)与所述第二转动机构(121)的旋转轴不平行。

2.根据权利要求1所述的肩部传动装置，其特征在于，所述第一传动装置为第一舵机(11)，所述第二传动装置为第二舵机(12)。

3.根据权利要求2所述的肩部传动装置，其特征在于，所述第一舵机(11)与所述第二舵机(12)两者，一个设置有环状卡凸，另一个设置有与所述环状卡凸相适配的环状卡槽，所述环状卡凸滑动卡接在所述环状卡槽内。

4.根据权利要求2所述的肩部传动装置，其特征在于，所述第一舵机(11)与所述第二舵机(12)之间设置有旋转机构(14),所述旋转机构(14)的一端固定连接在所述第二舵机(12)靠近第一舵机(11)的一端,另一端转动设置在所述第一舵机(11)上环状卡槽内。

5.根据权利要求4所述的肩部传动装置，其特征在于，所述旋转机构(14)的内部开设有连通所述第一舵机(11)和所述第二舵机(12)内腔的第一通孔(141)，所述第二舵机(12)的内部开设有沿竖直方向的第二通孔(122)，所述第一通孔(141)与所述第二通孔(122)相导通。

6.根据权利要求5所述的肩部传动装置，其特征在于，所述第一舵机(11)的内部设置有第一电路板(112)，所述第一电路板(112)上固定设置有第一引线柱(1121)，所述第一引线柱(1121)上连接有第一舵机线(15)，所述第一 舵机线(15)穿过所述第一通孔(141)及第二通孔(122)引出至所述肩部传动装置的外部。

7.根据权利要求2-6任一项所述的肩部传动装置，其特征在于，所述第二舵机(12)远离所述第二转动机构(121)的一侧开设有第三通孔(123)，所述第三通孔(123)与所述第二舵机(12)的内部相导通，所述第二舵机(12)的内部设置有第二电路板(124)，所述第二电路板(124)上固定连接有第二引线柱(1241)，所述第二引线柱(1241)上连接有第二舵机线(16)，所述第二舵机线(16)穿过所述第三通孔(123)引出至所述肩部传动装置的外部。

8.根据权利要求2-6任一项所述的肩部传动装置，其特征在于，所述连接装置(13)包括与所述第一转动机构(111)通过花键(131)固定连接的输出盘(132),所述输出盘(132)远离所述第一转动机构(111)的一端通过连杆(133)与输入盘(134)固定连接,所述输入盘(134)固定设置在所述第二舵机(12)上。

9.一种机器人，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的肩部传动装置。