CN215172064U - 应用于智能足式机器人的关节伺服执行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于智能足式机器人的关节伺服执行器，包括外壳、固定设置于外壳内的圆环状的无刷电机内定子及可转动的设置于外壳内的无刷电机外转子，无刷电机内定子的中部从后到前依次设置有输入端固定环、行星减速齿轮组及输出端固定盘，行星减速齿轮组包括太阳轮、与该太阳轮啮合的行星轮及与行星轮啮合的内齿圈，太阳轮通过太阳轮轴与无刷电机外转子的中心连接部的中心的轴座固定连接，行星轮通过行星轮轴可转动的连接于输出端固定盘与输入端固定环之间，内齿圈与外壳固定连接，输入端固定环与轴座之间设置有轴承，输出端固定盘从外壳前端的中心孔露出。它一体化集成度高，体积小，输出扭矩高，易安装维护，成本低，实用性好。

Description

应用于智能足式机器人的关节伺服执行器

技术领域

本实用新型涉及智能机器人技术领域，具体涉及一种应用于智能足式机器人的关节伺服执行器。

背景技术

随着计算机技术与自动化技术的飞速发展，结合仿生学领域的深入研究，当今对智能足式仿生机器人的研究与应用热情也进一步提高，作为智能足式机器人系统的关键核心零部件之一，针对关节伺服执行器的应用需求也越来越多。

针对足式机器人系统应用的特殊要求,为满足关节执行器电机体积小，输出响应速度快等技术要求，在现有技术中，关节伺服执行器内部的无刷电机多采用外定子加内转子的技术方案。虽然该方案比较容易满足体积小，响应速度快的要求，但是存在定子绕组加工复杂、维修困难、KV值高输出扭矩低的问题。为了满足输出扭矩高的要求就必须提高减速比，这使得内置减速齿轮组结构复杂，且成本高。

在现有技术中, 关节伺服执行器内部的无刷电机也有采用内定子加外转子的技术方案。根据外转子无刷电机的特点，虽然可以实现低KV值，高扭矩输出的要求。但是，现有产品结构设计不合理，内部机械结构复杂，多存在体积偏大、重量偏重、成本偏高的缺点。

因此，现有技术中亟需一种结构设计合理、机械结构简单、体积小、重量轻、成本低的应用于智能足式机器人的关节伺服执行器。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的不足，提供一种结构设计合理、机械结构简单、体积小、重量轻、成本低的应用于智能足式机器人的关节伺服执行器。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种应用于智能足式机器人的关节伺服执行器，包括外壳、固定设置于所述外壳内的圆环状的无刷电机内定子及可转动的设置于所述外壳内的无刷电机外转子，所述无刷电机外转子包括圆环状部、中心连接部及设置于圆环状部与中心连接部之间的连接筋，所述圆环状部的内圈设置有磁体，所述圆环状部位于所述无刷电机内定子的外圆周外侧，所述无刷电机内定子的定子线圈与所述转子线圈相互正对，所述无刷电机内定子的中部从后到前依次设置有输入端固定环、行星减速齿轮组及输出端固定盘，所述输入端固定环位于所述中心连接部的前侧，所述中心连接部的中心设置有圆柱状的向前伸出的轴座，所述行星减速齿轮组包括太阳轮、与该太阳轮啮合的行星轮及与行星轮啮合的内齿圈，所述太阳轮通过太阳轮轴与所述轴座固定连接，所述输出端固定盘与所述输入端固定环固定连接，所述行星轮通过行星轮轴可转动的连接于所述输出端固定盘与所述输入端固定环之间，所述内齿圈与所述外壳固定连接，所述输入端固定环与所述轴座之间设置有轴承，所述外壳的前端设置有中心孔，所述输出端固定盘从该中心孔露出，所述输出端固定盘的前端面设置有输出端连接孔，所述外壳设置有固定端连接孔。

所述行星减速齿轮组包括三个所述行星轮，这三个行星轮均匀分布于所述太阳轮的外圆周上。

所述外壳包括后端保护盖、前端保护盖及固定连接在所述后端保护盖与所述前端保护盖之间的圆环状的外壳盖。

所述前端保护盖的后端设置有连接圈，所述内齿圈固定连接于该连接圈的内圈，所述无刷电机内定子固定连接于该连接圈的外圈。

所述中心孔设置于所述前端保护盖的中心。

所述后端保护盖、所述前端保护盖均设置有多个固定端连接孔。

所述后端保护盖的后侧设置有驱动控制电路板，所述后端保护盖在所述驱动控制电路板的外侧固定连接有驱动电路板保护盖。

本实用新型的有益效果是：本实用新型结构设计合理，机械结构简单，体积小，重量轻，可靠性高，一体化集成度高，输出扭矩高，易安装维护，成本低，外观形利于防水防尘，实用性好。

附图说明

图1是本实用新型的正面结构示意图

图2是图1的右视图；

图3是图1的俯视图；

图4是本实用新型的分解结构示意图；

图5是图2的A-A向的剖面结构示意图；

图6是图3的C-C向的剖面结构示意图；

图7是本实用新型的第一内部结构示意图；

图8是本实用新型的第二内部结构示意图。

在图中：1-前端保护盖；2-输出端固定盘；3-行星减速齿轮组；4-输入端固定环；5-无刷电机内定子；6-无刷电机外转子；7-外壳盖；8-后端保护盖；9-驱动控制电路板；10-驱动电路板保护盖；11-太阳轮；12-行星轮；13-内齿圈；14-连接圈；15-太阳轮轴；16-行星轮轴；17-输出端连接孔；18-中心孔；19-轴承。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作详细描述。

如图1-8所示，一种应用于智能足式机器人的关节伺服执行器，包括外壳、固定设置于外壳内的圆环状的无刷电机内定子5及可转动的设置于外壳内的无刷电机外转子6，无刷电机外转子6包括圆环状部、中心连接部及设置于圆环状部与中心连接部之间的连接筋，圆环状部的内圈设置有磁体，圆环状部位于无刷电机内定子5的外圆周外侧，无刷电机内定子5的定子线圈与转子线圈相互正对，无刷电机内定子5的中部从后到前依次设置有输入端固定环4、行星减速齿轮组3及输出端固定盘2，输入端固定环4位于中心连接部的前侧，中心连接部的中心设置有圆柱状的向前伸出的轴座，行星减速齿轮组3包括太阳轮11、与该太阳轮11啮合的行星轮12及与行星轮12啮合的内齿圈13，太阳轮11通过太阳轮轴15与轴座固定连接，输出端固定盘2与输入端固定环4固定连接，行星轮12通过行星轮轴16可转动的连接于输出端固定盘2与输入端固定环4之间，内齿圈13与外壳固定连接，输入端固定环4与轴座之间设置有轴承19，外壳的前端设置有中心孔18，输出端固定盘2从该中心孔18露出，输出端固定盘2的前端面设置有输出端连接孔17，外壳设置有固定端连接孔。

工作时，无刷电机外转子6通过太阳轮轴15带动太阳轮11转动，太阳轮11带动行星轮12，由于内齿圈13与外壳固定连接，行星轮12与内齿圈13啮合，而行星轮12通过行星轮轴16安装在输出端固定盘2与输入端固定环4之间，行星轮12转动的同时沿内齿圈13移动，带动输出端固定盘2、输入端固定环4转动。使用时，将本实用新型通过固定端连接孔固定安装，将执行件通过输出端连接孔17与输出端固定盘2连接即可。

参加图4、图6、图7、图8，行星减速齿轮组3包括三个行星轮12，这三个行星轮12均匀分布于太阳轮11的外圆周上。

如图2-4所示，外壳包括后端保护盖8、前端保护盖1及固定连接在后端保护盖8与前端保护盖1之间的圆环状的外壳盖7。

如图6-8所示，前端保护盖1的后端设置有连接圈14，内齿圈13固定连接于该连接圈14的内圈，无刷电机内定子5固定连接于该连接圈14的外圈。参见图1、图4，中心孔18设置于前端保护盖1的中心。后端保护盖8、前端保护盖1均设置有多个固定端连接孔，根据需要通过相应的固定端连接孔将本实用新型固定安装。

参见图4、图5，后端保护盖8的后侧设置有驱动控制电路板9，后端保护盖8在驱动控制电路板9的外侧固定连接有驱动电路板保护盖10。

本实用新型结构设计合理、简单，一体化集成度高，体积小，重量轻，可靠性高，输出扭矩高，易安装维护，成本低，外观形利于防水防尘，实用性好。

最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本实用新型的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (7)

1.一种应用于智能足式机器人的关节伺服执行器，其特征在于：所述应用于智能足式机器人的关节伺服执行器包括外壳、固定设置于所述外壳内的圆环状的无刷电机内定子及可转动的设置于所述外壳内的无刷电机外转子，所述无刷电机外转子包括圆环状部、中心连接部及设置于圆环状部与中心连接部之间的连接筋，所述圆环状部的内圈设置有磁体，所述圆环状部位于所述无刷电机内定子的外圆周外侧，所述无刷电机内定子的定子线圈与所述转子线圈相互正对，所述无刷电机内定子的中部从后到前依次设置有输入端固定环、行星减速齿轮组及输出端固定盘，所述输入端固定环位于所述中心连接部的前侧，所述中心连接部的中心设置有圆柱状的向前伸出的轴座，所述行星减速齿轮组包括太阳轮、与该太阳轮啮合的行星轮及与行星轮啮合的内齿圈，所述太阳轮通过太阳轮轴与所述轴座固定连接，所述输出端固定盘与所述输入端固定环固定连接，所述行星轮通过行星轮轴可转动的连接于所述输出端固定盘与所述输入端固定环之间，所述内齿圈与所述外壳固定连接，所述输入端固定环与所述轴座之间设置有轴承，所述外壳的前端设置有中心孔，所述输出端固定盘从该中心孔露出，所述输出端固定盘的前端面设置有输出端连接孔，所述外壳设置有固定端连接孔。

2.根据权利要求1所述的应用于智能足式机器人的关节伺服执行器，其特征在于：所述行星减速齿轮组包括三个所述行星轮，这三个行星轮均匀分布于所述太阳轮的外圆周上。

3.根据权利要求2所述的应用于智能足式机器人的关节伺服执行器，其特征在于：所述外壳包括后端保护盖、前端保护盖及固定连接在所述后端保护盖与所述前端保护盖之间的圆环状的外壳盖。

4.根据权利要求3所述的应用于智能足式机器人的关节伺服执行器，其特征在于：所述前端保护盖的后端设置有连接圈，所述内齿圈固定连接于该连接圈的内圈，所述无刷电机内定子固定连接于该连接圈的外圈。

5.根据权利要求4所述的应用于智能足式机器人的关节伺服执行器，其特征在于：所述中心孔设置于所述前端保护盖的中心。

6.根据权利要求5所述的应用于智能足式机器人的关节伺服执行器，其特征在于：所述后端保护盖、所述前端保护盖均设置有多个固定端连接孔。

7.根据权利要求6所述的应用于智能足式机器人的关节伺服执行器，其特征在于：所述后端保护盖的后侧设置有驱动控制电路板，所述后端保护盖在所述驱动控制电路板的外侧固定连接有驱动电路板保护盖。

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