CN208645333U - 智能舵机以及机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种智能舵机以及机器人，所述智能舵机包括壳体以及设于壳体内部的驱动机构、减速机构、输出机构，所述壳体包括第一端壳、中壳与第二端壳，所述第一端壳与所述第二端壳上均设有多个连接件。本实用新型技术方案中，舵机能够通过连接件进行装配连接，采用多个连接件进行连接的方式能够增强舵机装配完成后的稳定性，避免在实际运行中发生松动，并且舵机由第一端壳、中壳和第二端壳组合形成壳体，在生产以及维护的过程中能够迅速对舵机进行拆装，实现对舵机的装配、检测与维护，提高舵机的可维护性和装配效率。

Description

智能舵机以及机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，具体涉及一种智能舵机以及机器人。

背景技术

舵机是一种集成的伺服控制系统，其能够输出扭矩，在接受一个简单指令后，就可以控制舵转动一个比较精确的角度。舵机是机器人运动的关键元器件之一，通常安装在机器人关节支架上，用于执行机器人的运动动作。

其中，现有的舵机通常包括驱动机构和传动机构等。由于受限于产品结构空间，舵机常被要求设计得满足体积小、重量轻、扭矩大、装配工艺简单、成本低等特性，因此舵机外壳与舵机内部结构通常设计为一个整体，不可拆卸。而舵机在运行和拆装过程中外部壳体容易磨损，无法准确紧配固定，导致舵机精准性降低，从而影响舵机正常运行，并且对舵机整体进行拆装和更换会增加大量成本。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种智能舵机以及机器人，以解决舵机不便于拆装的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的智能舵机包括壳体以及设于壳体内部的驱动机构、减速机构、输出机构，所述驱动机构与所述减速机构连接，所述减速机构与所述输出机构连接，所述壳体包括第一端壳、中壳与第二端壳，所述第一端壳与所述第二端壳一一对应连接于所述中壳的相对两端，所述第一端壳与所述第二端壳上均设有多个连接件。

优选地，所述减速机构包括多个双联齿轮，所述双联齿轮包括第一传动齿轮与第二传动齿轮，所述第一传动齿轮与所述第二传动齿轮同轴连接，所述第一传动齿轮的齿数大于所述第二传动齿轮的齿数，且相互啮合的所述第二传动齿轮与所述第一传动齿轮的传动比大于1。

优选地，所述驱动机构设有驱动齿轮，所述输出机构包括输出齿轮，与所述驱动齿轮啮合的所述第一传动齿轮的齿数大于所述驱动齿轮的齿数，与所述输出齿轮啮合的所述第二传动齿轮的齿数小于所述输出齿轮的齿数。

优选地，所述壳体内设置有电路板，所述电路板上设置有电位器，所述输出机构上还设有电位器转轴，所述电位器转轴的第一端与所述输出轴上的轴孔配合固定，所述电位器转轴的第二端与所述电位器连接，所述电位器能够用于检测所述输出轴的旋转角度。

优选地，所述电路板上设置有发光灯，所述壳体内还设置有导光通道，所述壳体上开设有与所述导光通道连通的导光孔，所述发光灯能够发出可见光，所述导光通道能够传播所述可见光，所述导光孔能够将所述可见光导出壳体。

优选地，所述导光孔设置为两个，其中一个所述导光孔位于所述第二端壳的底面，另一个所述导光孔位于所述第二端壳的侧面。

优选地，所述第一端壳与所述第二端壳均设置有紧固件，所述第一端壳或所述第二端壳能够通过所述紧固件固定于所述中壳上。

优选地，所述输出机构的一端伸出所述第一端壳外，所述输出机构的伸出所述第一端壳外的一端设置有花键或螺纹孔。

优选地，所述第二端壳内设置有伸出所述第二端壳的延伸部，所述延伸部设置有轴承。

本实用新型还提出一种机器人，所述机器人包括基座、与基座相连接的运动支架以及设置在运动支架上的如上所述的智能舵机。

本实用新型技术方案中，壳体由第一端壳、第二端壳和中壳组成，驱动机构、减速机构和输出机构均设置于壳体内部，第一端壳和第二端壳上设置有多个连接件，舵机由第一端壳、中壳和第二端壳组合形成壳体，在生产以及维护的过程中能够迅速对舵机进行拆装，实现对舵机的装配、检测与维护，降低生产组装和维护拆装的时间，提高舵机的可维护性和装配效率，并且壳体可拆卸式舵机相对于设计为一个整体的不可拆卸式舵机能够减少维护和更换部件的成本；舵机通过连接件进行装配连接，采用多个连接件进行连接的方式能够增加舵机装配完成后的稳定性，避免在实际运行中发生松动，影响舵机的正常运行。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型的一种智能舵机一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型的一实施例的剖视图；

图3为本实用新型的一实施例的第一端壳的分解示意图；

图4为本实用新型的一实施例的分解示意图；

图5为本实用新型的一实施例的去掉第一端壳后的结构示意图；

图6为本实用新型的一实施例的输出机构的分解示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	壳体	11	第一端壳
113	螺栓	114	螺栓过孔
				115	螺母孔	116	螺母
12	中壳	121	第一端面螺孔
				13	第二端壳	131	导光通道
132	导光孔	20	驱动机构
				21	电机	211	电机本体
212	电机轴	213	驱动齿轮
				22	电路板	221	电位器
30	减速机构	31	第一双联齿轮
				32	第二双联齿轮	33	第三双联齿轮
40	输出机构	41	输出轴
				411	输出齿轮	412	第一轴承安装部
413	第二轴承安装部	42	第一轴承
				43	第二轴承

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种智能舵机，以解决舵机不便于拆装的问题。

如图1和图2所示，在本实用新型一实施例中提出的智能舵机包括壳体10以及设置于壳体内部的驱动机构20、减速机构30、输出机构40，驱动机构20与减速机构30相连接，减速机构30与输出机构40相连接，壳体10包括第一端壳11、第二端壳13与中壳12，第一端壳11对应连接于中壳12的一端，第二端壳13对应连接于中壳12的另一端，第一端壳11与第二端壳13上均设置有连接件，上述智能舵机能够通过第一端壳11与第二端壳13上的连接件与机器人的运动支架进行装配连接。

在上述实施例中，中壳12的相对两端分别与第一端壳11和第二端壳13一一对应连接，第一端壳11、第二端壳13和中壳12共同构成壳体10，驱动机构20、减速机构30和输出机构40均设置于壳体10内部。第一端壳11或第二端壳13上设有多个连接件，通过多个连接件与机器人上设置的的运动支架进行连接，能够增强连接处的结构稳定性，并且采用多个连接件能够使得运行时不易发生松动；舵机通过第一端壳11、中壳12和第二端壳13组合形成壳体10，在生产以及维护的过程中能够迅速对舵机进行拆装，实现对舵机的检测与维护，提高舵机的可维护性和装配效率。并且，第一端壳11与第二端壳13均为有固定规格制式的两种端壳，在第一端壳11或第二端壳13出现磨损或损坏情形时，能够对第一端壳11或第二端壳13进行迅速的更换，减少维护和修理的时间，以保证舵机的稳定工作，提高运行效率。

在优选实施例中，第一端壳11上的连接件包括螺母116、螺母孔115和螺栓过孔114，螺母116与螺丝过孔114同轴心配合安装于螺母孔115，舵机能够通过第一端壳11上的螺母116与其他机构相连接。同样地，第二端壳13上设置有与第一端壳11相同的连接件。其中，优选地，螺母116为六角螺母，螺母孔115为六角螺母孔。采用螺母与其他机构连接，不仅能够提升连接的稳定性，还能够减少采用螺栓结构而导致的生产制造过程中的拆卸重装的磨损问题。

参照图5，在优选实施例中，减速机构30包括了多个双联齿轮，双联齿轮包括第一传动齿轮与第二传动齿轮，第一传动齿轮与第二传动齿轮同轴连接，第一传动齿轮的齿数大于第二传动齿轮的齿数，并且相互啮合的第二传动齿轮与第一传动齿轮的传动比大于1。其中，优选地，减速机构30设置有第一双联齿轮31、第二双联齿轮32和第三双联齿轮33，第一双联齿轮31的第二传动齿轮与第二双联齿轮32的第一传动齿轮连接，第二双联齿轮的第二传动齿轮与第三双联齿轮33的第一传动齿轮连接。在减速机构30运行时，由于第一传动齿轮的齿数大于第二传动齿轮的齿数，以及相互啮合的第二传动齿轮与第一传动齿轮的传动比大于1，在减速过程中能够有效降低双联齿轮在传动过程中的转速和噪音，并且提高输出转矩。

如图4至6所示，在优选实施例中，驱动机构20上设置有电机21、电机21包括电机本体211、电机轴212和驱动齿轮213，输出机构包括输出轴41、多个轴承以及输出齿轮411，输出齿轮411设置于输出轴41上，输出齿轮411的两侧设置有多个轴承安装部，多个轴承一一对应安装于轴承安装部上。与驱动齿轮啮合的第一传动齿轮的齿数大于驱动齿轮的齿数，与输出齿轮啮合的第二传动从齿轮的齿数小鱼输出齿轮的齿数。其中，优选地，输出齿轮411的两侧分别设置有第一轴承安装部412和第二轴承安装部，第一轴承42安装于第一轴承安装部412，第二轴承43安装于第二轴承安装部413。在齿轮传动的过程中传动比大于1，能够降低驱动机构20的输出转速，并降低产生的噪音，同时提高输出机构40的输出转矩，提高舵机的兼容性。

继续参照图4，在优选实施例中，壳体10内设置有电路板22，第二端壳13上设置有供外部电线穿过并与电路板22连接的电路孔，电路板22上设置有电位器221，输出机构40上还设置有电位器转轴，电位器转轴的第一端与输出轴41上的轴孔配合固定，电位器转轴的第二端与电位器221连接，电位器221能够用于检测舵机运行时输出轴41的旋转角度。优选地，电位器转轴的第一端与输出轴41上的轴孔为过盈配合固定，能够增强连接的稳定性，防止电位器转轴松脱。通过检测到的旋转角度，能够控制输出轴41转动精确的角度，使得舵机操作更加精准。

如图1至2所示，在优选实施例中，电路板22上设置有发光灯(未标示)，壳体10内还设置有导光通道131，壳体10上开设有与导光通道131连通的导光孔132，发光灯能够发出可见光，导光通道131能够传播可见光，导光孔能够将可见光导出壳体10。用户不需要对输出轴41是否运行进行观察判断，而能够在舵机运行时，通过观察是否有可见光透出导光孔132外判断舵机运行状况，便于准确了解舵机工作状态，避免发生误判导致舵机损坏。

在优选实施例中，导光孔132设置为两个，一个导光孔132位于第二端壳13的底面，另一个导光孔位于第二端壳13的侧面。其中，需要说明的是，导光孔132还可以设置于第一端壳11上。通过不同位置的导光孔132导出的可见光，能够在在单一导光孔132的位置不适合进行观察时，从其他角度识别舵机的运行状况，以便于掌握运行状态。

参照图3和图5，在优选实施例中，第一端壳11与第二端壳13均设置有紧固件，第一端壳11与第二端壳13能够通过紧固件固定于中壳12上，以进一步固定第一端壳11与第二端壳13。优选地，紧固件为螺栓113，螺栓113能够穿过第一端壳11上的通孔，紧固于中壳12上的第一端面螺孔121中，以将第一端壳11紧固于中壳12的一端。同样地，第二端壳13能够以同样的方式紧固于中壳12的另一端。在对舵机进行拆卸装配时，拆装螺栓113便能够对第一端壳11和第二端壳13进行拆装，以减少拆装所花费的时间，提高生产和维护的效率。

在优选实施例中，输出机构40的一端伸出第一端壳11外，输出机构40伸出第一端壳11外的一端设置有花键或螺纹孔，能够连接机器人的运动支架。即，舵机的输出机构40与运动支架相连，以用于控制运动支架转动，通过设置花键或螺纹孔，能够与多种不同的运动支架上的连接部件进行连接，提升了舵机兼容性。

在优选实施例中，第二端壳13内还设置有伸出第二端壳13的延伸部，延伸部装配有轴承，用于与舵机以外的驱动组件进行连接，使得舵机能够在驱动组件的控制下进行移动和定位，增强舵机的灵活性。

另外，本实用新型还提供一种机器人，其包括基座、与基座相连接的运动支架以及如上所述的智能舵机。该智能舵机的具体结构参照上述实施例，由于机器人采用了上述实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不一一赘述。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种智能舵机，其特征在于，所述智能舵机包括壳体以及设于壳体内部的驱动机构、减速机构、输出机构，所述驱动机构与所述减速机构连接，所述减速机构与所述输出机构连接，所述壳体包括第一端壳、中壳与第二端壳，所述第一端壳与所述第二端壳一一对应连接于所述中壳的相对两端，所述第一端壳与所述第二端壳上均设有多个连接件。

2.如权利要求1所述的智能舵机，其特征在于，所述减速机构包括多个双联齿轮，所述双联齿轮包括第一传动齿轮与第二传动齿轮，所述第一传动齿轮与所述第二传动齿轮同轴连接，所述第一传动齿轮的齿数大于所述第二传动齿轮的齿数，且相互啮合的所述第二传动齿轮与所述第一传动齿轮的传动比大于1。

3.如权利要求2所述的智能舵机，其特征在于，所述驱动机构设有驱动齿轮，所述输出机构包括输出齿轮和输出轴，与所述驱动齿轮啮合的所述第一传动齿轮的齿数大于所述驱动齿轮的齿数，与所述输出齿轮啮合的所述第二传动齿轮的齿数小于所述输出齿轮的齿数。

4.如权利要求3所述的智能舵机，其特征在于，所述壳体内设置有电路板，所述电路板上设置有电位器，所述输出机构上还设有电位器转轴，所述电位器转轴的第一端与所述输出轴上的轴孔配合固定，所述电位器转轴的第二端与所述电位器连接，所述电位器能够用于检测所述输出轴的旋转角度。

5.如权利要求4所述的智能舵机，其特征在于，所述电路板上设置有发光灯，所述壳体内还设置有导光通道，所述壳体上开设有与所述导光通道连通的导光孔，所述发光灯能够发出可见光，所述导光通道能够传播所述可见光，所述导光孔能够将所述可见光导出壳体。

6.如权利要求5所述的智能舵机，其特征在于，所述导光孔设置为两个，其中一个所述导光孔位于所述第二端壳的底面，另一个所述导光孔位于所述第二端壳的侧面。

7.如权利要求1-6中任一项所述的智能舵机，其特征在于，所述第一端壳与所述第二端壳均设置有紧固件，所述第一端壳或所述第二端壳能够通过所述紧固件固定于所述中壳上。

8.如权利要求1-6中任一项所述的智能舵机，其特征在于，所述输出机构的一端伸出所述第一端壳外，所述输出机构的伸出所述第一端壳外的一端设置有花键或螺纹孔。

9.如权利要求1-6中任一项所述的智能舵机，其特征在于，所述第二端壳内设置有伸出所述第二端壳的延伸部，所述延伸部用于安装轴承。

10.一种机器人，其特征在于，所述机器人包括基座、与基座相连接的运动支架以及设置在运动支架上的如权利要求1-9中任一项所述的智能舵机。