CN210500273U - 转动机构及机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种转动机构及机器人，包括：固定座；舵机，舵机与固定座连接；连接组件，连接组件与舵机相连，连接组件用于连接外部结构，舵机能够驱动连接组件相对于舵机旋转；以及第一轴承，第一轴承套设在连接组件上，第一轴承包括在轴向上相对设置的第一端及第二端，第一端与连接组件抵接，第二端与固定座抵接。通过该转动机构能够避免舵机直接承受外部结构的重量，舵机驱动连接组件带动外部结构转动，减少了舵机轴向方向的负载，使得舵机的工作效率更高，增加了舵机的功能稳定性，转动更为精准。

Description

转动机构及机器人

技术领域

本实用新型涉及转动连接技术领域，尤其涉及一种转动机构及机器人。

背景技术

舵机是一种位置(角度)伺服驱动器，适用于需要角度不断变化并可以进行控制、保持的系统。目前，在机器人、机械臂以及遥控玩具中已经得到了普遍的应用。舵机的输出轴或输出终端是舵机的重要部件，其往往与外部负载相连。在现有的一些舵机转动机构中，舵机的输出轴不仅需要驱动外部负载转动，并且在其轴向上需承受全部或部分外部负载的重量。此种情况将会直接影响舵机的输出精度、使用寿命以及舵机的抗弯矩等性能。特别是，随着外部负载重量或转动速度的提升，对于舵机性能的影响将会更为严重，大大降低了舵机的功能稳定性。

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种新的技术方案以解决现存的技术缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种转动机构及机器人，在于解决现有的转动机构中，舵机的功能稳定性较差的技术问题。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种转动机构，包括：

固定座；

舵机，所述舵机与所述固定座连接；

连接组件，所述连接组件与所述舵机相连，所述连接组件用于连接外部结构，所述舵机能够驱动所述连接组件相对于所述舵机旋转；以及

第一轴承，所述第一轴承套设在所述连接组件上，所述第一轴承包括在轴向上相对设置的第一端及第二端，所述第一端与所述连接组件抵接，所述第二端与所述固定座抵接。

在其中一个实施例中，所述固定座包括沿所述第一轴承的轴向延伸的固定凸缘，所述固定凸缘与所述第一轴承的外圈抵接。

在其中一个实施例中，所述连接组件包括舵机连接件及头部连接件，所述舵机连接件与所述舵机连接，所述第一轴承套设在所述舵机连接件上，所述舵机连接件包括第一接触面，所述第一接触面与所述第一端抵接，所述头部连接件与所述舵机连接件相连，所述头部连接件用于与外部结构相连。

在其中一个实施例中，所述舵机连接件设置有安装凹槽，所述头部连接件包括沿径向延伸的第一安装部，所述第一安装部插入所述安装凹槽中。

在其中一个实施例中，所述舵机连接件包括连接本体及第二安装部，所述连接本体为中空结构，所述第二安装部设于所述连接本体的内壁上，并沿所述连接本体的轴向延伸，且所述第二安装部靠近所述头部连接件的一端与所述连接本体之间存在间隙，所述第二安装部上设有第一连接孔；

所述转动机构还包括紧固件，所述头部连接件包括主体结构及第三安装部，所述主体结构上设有第二连接孔，所述第三安装部与所述主体结构连接，所述第三安装部上设有第三连接孔，所述第二连接孔与所述第三连接孔连通形成阶梯孔，所述紧固件穿设于所述阶梯孔及所述第一连接孔，且所述第三安装部的部分结构插入所述间隙中。

在其中一个实施例中，所述舵机连接件包括连接本体及加强筋，所述加强筋设于所述连接本体上，并与所述头部连接件抵接，所述加强筋设有多个，多个所述加强筋沿所述连接本体的周向间隔设置。

在其中一个实施例中，还包括第二轴承和外罩，所述第二轴承套设在所述头部连接件上，所述外罩与所述固定座连接，所述外罩与所述第二轴承的外圈抵接。

在其中一个实施例中，所述第二轴承包括在轴向上相对设置的第三端及第四端，所述舵机连接件包括第二接触面，所述头部连接件包括第三接触面，所述第二接触面与所述第三接触面共面并形成第四接触面，所述第四接触面与所述第三端抵接，所述外罩与所述第四端抵接。

在其中一个实施例中，所述连接组件设置有插接件，所述舵机设置有插接孔，所述插接件插入所述插接孔中。

一种机器人，包括上述的转动机构。

实施本实用新型实施例，将具有如下有益效果：

上述的转动机构，第一轴承的两端分别与连接组件和固定座抵接，连接组件与外部结构连接后，外部结构对连接组件施加的力会传递给第一轴承和固定座，而不会对舵机产生影响。也即，上述转动机构中的舵机只起到驱动连接组件转动的作用，而不用支撑连接组件及外部结构。因此通过该种转动机构，能够避免舵机直接承受外部结构的重量。舵机驱动连接组件带动外部结构转动，减少了舵机轴向方向的负载，使得舵机的工作效率更高，增加了舵机的功能稳定性，转动更为精准。

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获得其他的附图。

其中：

图1为本实用新型一个实施例中爆炸示意图；

图2为图1所示的转动机构的剖视轴测图；

图3为图1所示的转动机构中的舵机连接件的结构示意图；

图4为图2所示的转动机构中的A部分的放大图；

图5为图1所示的转动机构中的头部连接件的结构示意图；

图6为图2所示的转动机构中的B部分的放大图。

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。

如图1和图2所示，为本实用新型一个实施例的爆炸示意图，该转动机构主要包括：固定座100、舵机200、连接组件300以及第一轴承400。根据图1和图2所示，在本实施例中，固定座100内部中空，舵机200固定在固定座100的内部。为了固定转动部件舵机200，固定座100与舵机200通过螺纹紧固件进行连接。在本实施例中，舵机200包括多个沿周向间隔设置的连接端210，舵机200通过连接端210与固定座100螺纹连接。

如图2所示，在本实施例中，舵机200为常用的伺服电动舵机，其内部包括电机和减速装置，根据电机的转速和输出要求配置具有合适减速比的减速装置。在本实施例中，舵机200的输出轴220由舵机200内部所设置的两个输出轴承230支撑，输出轴220通过相应的齿轮与减速装置配合，能够随输出轴承230的内圈转动。

如图1和图2所示，舵机200的输出轴220与连接组件300连接。在本实施例中，输出轴220在其端部设置有插接孔240，相应地，连接组件300包括插接件330。插接件330包括多个间隔排列的凸出部331，插接孔240与插接件330相对应。插接件330插入到插接孔240中，插接孔240与多个凸出部331相抵接，实现插接件330与插接孔240的配合。此外，通过相应的螺纹连接实现插接件330与插接孔240之间的固定。通过上述连接方式，当舵机200作动时，输出轴220能够带动连接组件300一起旋转。

在本实施例中，为了便于连接组件300的旋转，在固定座100的上方设置有第一轴承400，第一轴承400的内圈套设在连接组件300上，第一轴承400包括在其轴向上相对设置的第一端410和第二端420。第一端410与连接组件300抵接，第二端420与固定座100抵接。在舵机200的驱动下，与舵机200相连的连接组件300能够与第一轴承400的内圈一起相对第一轴承400的外圈转动。连接组件300与外部结构连接，进而舵机200驱动连接组件300以及外部结构转动。

如图1至图4所示，在本实施例中，连接组件300包括舵机连接件310和头部连接件320，舵机连接件310与头部连接件320相连，头部连接件320用于与外部结构相连。舵机连接件310设置有第一接触面311，第一接触面311在第一轴承400的轴向上与第一端410抵接。舵机连接件310插入到第一轴承400的内圈中，即第一轴承400套设在舵机连接件310上，舵机连接件310可随第一轴承400的内圈一同相对其外圈转动。舵机连接件310与第一轴承400的内圈可采用过渡配合，在其他实施例中也可采用过盈配合。

如图1至图4所示，固定座100还包括固定凸缘110，固定凸缘110为圆环状，并沿第一轴承400的轴向延伸。固定凸缘110包括固定部111和凸缘部112，固定部111与凸缘部112相连。在本实施例中，第二端420与固定座100抵接，第一轴承400设置在固定部111中，并与固定部111配合。固定部111与第一轴承400的外圈之间可采用间隙配合以方便第一轴承400的拆卸。凸缘部112在第一轴承400的轴向上与固定部111相连，并位于固定部111远离舵机200的一端。凸缘部112的内径大于第一轴承400外圈的外径，即凸缘部112与第一轴承400外圈间存在间隙，以方便第一轴承400的拆装。

如图1至图5所示，头部连接件320在第一轴承400的轴向上与舵机连接件310相连。头部连接件320包括用于与外部结构连接的固定块322，并设置有固定孔321。在本实施例中，固定孔321设置有内螺纹，外部结构能够通过螺纹配合与头部连接件320相连。在本实施例中，固定块322沿头部连接件320的轴向延伸，并能够与外部结构配合，用于安装时的定位并可带动外部结构转动。在其他实施例中，固定块322也可沿头部连接件320的径向延伸，并与外部结构相连。

如图1至图5所示，头部连接件320包括头部主体323和连接凸缘324，头部主体323与连接凸缘324相连，固定孔321和固定块322设置在头部主体323上。头部连接件320还包括第一安装部325，第一安装部325沿头部连接件320的周向设置在连接凸缘324上。舵机连接件310设置有安装凹槽314，在本实施例中，两安装凹槽314沿舵机连接件310周向相对设置。在其他实施例中，也可以沿舵机连接件310的周向间隔设置一个或三个以上的安装凹槽314。第一安装部325的位置与安装凹槽314相对应，且第一安装部325能够插入到安装凹槽314中，以限定头部连接件320相对舵机连接件310的位置。

如图1至图6所示，在本实施例中，舵机连接件310包括连接本体312和间隔设置的第二安装部313，第二安装部313可以为多个。连接本体312为中空结构，安装凹槽314设置在连接本体312上。在本实施例中，第二安装部313设于连接本体312的内壁上，并沿连接本体312的轴向延伸，并与连接本体312部分相连，即第二安装部313在靠近头部连接件320的一端与连接本体312之间存在间隙。进一步地，第二安装部313上设置有第一连接孔315。头部连接件320还包括第三安装部326，第三安装部326与头部主体323连接，头部主体323上设置有第二连接孔327。第三安装部326的位置与第二安装部313相对应，并且第二安装部313能够插入到第三安装部326中，即第三安装部326的部分结构插入间隙中。第三安装部326设置有第三连接孔329，第二连接孔327与第三连接孔329连通形成阶梯孔350。本转动机构还包括紧固件，紧固件穿设于阶梯孔350及第一连接孔315中。

进一步地，舵机连接件310还包括加强筋317，加强筋317设于连接本体312上。加强筋317设有多个，多个加强筋317沿连接本体312的周向间隔设置。一方面，加强筋317能够增强舵机连接件310的强度，提高其在转动时的稳定性。另一方面，加强筋317能够与头部连接件320抵接，以在轴向上支撑、定位头部连接件320。

如图1至图6所示，本实施例中的转动机构还包括第二轴承500，第二轴承500包括在轴向上相对设置的第三端510和第四端520。第二轴承500套设在头部连接件320上，并与第一轴承400间隔设置。在本实施例中，连接本体312包括第二接触面316，第二接触面316位于连接本体312靠近头部连接件320的一端，并沿连接本体312的周向延伸。第一安装部325包括第三接触面328，第三接触面328位于第一安装部325远离第一轴承400的一端，并沿第一安装部325的周向延伸。在本实施例中，第二接触面316与第三接触面328共面，且第二接触面316与第三接触面328形成第四接触面340。头部主体323穿设于第二轴承500的内圈中，与第二轴承500的内圈过渡或过盈配合。在其他实施例中，为了避免制造上的误差对于第二轴承500装配的影响，第二接触面316比第三接触面328更靠近第二轴承500，此时第二接触面316即为第四接触面340。第四接触面340与第三端510抵接，限定第二轴承500在其轴向上的位置。

进一步地，本实施例的转动机构还包括外罩600，外罩600套设于连接组件300外部，进一步用于限定第二轴承500在其径向和轴向上的位置。外罩600包括外罩主体610和轴承限位部620，在本实施例中，轴承限位部620与沿第二轴承500轴向延伸的外罩主体610相连。外罩主体610的内壁与第二轴承500的外圈抵接，以限定第二轴承500在其径向上的位置。轴承限位部620与第四端520抵接，因此第二轴承500在其轴向上被限定在轴承限位部620和第四接触面340之间。外罩600还包括连接部630，在本实施例中，固定座100上还包括安装柱120，连接部630与安装柱120螺纹连接，以将外罩600固定在固定座100上。综上所述，在本实施例中，通过上述连接方式，实现了第一轴承400和第二轴承500对于连接组件300的支撑和固定，且连接组件300能够相对第一轴承400和第二轴承500的外圈转动。在此种情况下，外部结构的全部重量都作用在相应的轴承上，而与连接组件300相连的舵机200只驱动连接组件300和外部机构转动。因此，舵机200的输出轴220无轴向上的负载，增加了舵机200的功能稳定性，同样使得转动更为精准，工作效率更高。该转动机构可用于机器人中，进行活动关节的连接，并驱动相应的部件。具体地，该转动机构可用于小型智能机器人中，用于连接、驱动可进行转动的头部，或是其它关节，以实现对于该种机器人的动作控制。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种转动机构，其特征在于，包括：

固定座；

舵机，所述舵机与所述固定座连接；

连接组件，所述连接组件与所述舵机相连，所述连接组件用于连接外部结构，所述舵机能够驱动所述连接组件相对于所述舵机旋转；以及

第一轴承，所述第一轴承套设在所述连接组件上，所述第一轴承包括在轴向上相对设置的第一端及第二端，所述第一端与所述连接组件抵接，所述第二端与所述固定座抵接。

2.根据权利要求1所述的转动机构，其特征在于，所述固定座包括沿所述第一轴承的轴向延伸的固定凸缘，所述固定凸缘与所述第一轴承的外圈抵接。

3.根据权利要求1所述的转动机构，其特征在于，所述连接组件包括舵机连接件及头部连接件，所述舵机连接件与所述舵机连接，所述第一轴承套设在所述舵机连接件上，所述舵机连接件包括第一接触面，所述第一接触面与所述第一端抵接，所述头部连接件与所述舵机连接件相连，所述头部连接件用于与外部结构相连。

4.根据权利要求3所述的转动机构，其特征在于，所述舵机连接件设置有安装凹槽，所述头部连接件包括沿径向延伸的第一安装部，所述第一安装部插入所述安装凹槽中。

5.根据权利要求3所述的转动机构，其特征在于，所述舵机连接件包括连接本体及第二安装部，所述连接本体为中空结构，所述第二安装部设于所述连接本体的内壁上，并沿所述连接本体的轴向延伸，且所述第二安装部靠近所述头部连接件的一端与所述连接本体之间存在间隙，所述第二安装部上设有第一连接孔；

所述转动机构还包括紧固件，所述头部连接件包括主体结构及第三安装部，所述主体结构上设有第二连接孔，所述第三安装部与所述主体结构连接，所述第三安装部上设有第三连接孔，所述第二连接孔与所述第三连接孔连通形成阶梯孔，所述紧固件穿设于所述阶梯孔及所述第一连接孔，且所述第三安装部的部分结构插入所述间隙中。

6.根据权利要求3所述的转动机构，其特征在于，所述舵机连接件包括连接本体及加强筋，所述加强筋设于所述连接本体上，并与所述头部连接件抵接，所述加强筋设有多个，多个所述加强筋沿所述连接本体的周向间隔设置。

7.根据权利要求3所述的转动机构，其特征在于，还包括第二轴承和外罩，所述第二轴承套设在所述头部连接件上，所述外罩与所述固定座连接，所述外罩与所述第二轴承的外圈抵接。

8.根据权利要求7所述的转动机构，其特征在于，所述第二轴承包括在轴向上相对设置的第三端及第四端，所述舵机连接件包括第二接触面，所述头部连接件包括第三接触面，所述第二接触面与所述第三接触面共面并形成第四接触面，所述第四接触面与所述第三端抵接，所述外罩与所述第四端抵接。

9.根据权利要求1中所述的转动机构，其特征在于，所述连接组件设置有插接件，所述舵机设置有插接孔，所述插接件插入所述插接孔中。

10.一种机器人，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的转动机构。

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