CN215267943U - 电机连接结构、腿部结构及机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电机连接结构、腿部结构及机器人，该电机连接结构包括：连接盘，以及外法兰，所述外法兰呈圆环状，所述外法兰与所述连接盘连接，所述外法兰开设有一个或多个走线槽。腿部结构包括上述的电机连接结构，机器人包括该腿部结构。本实用新型中电机连接结构的结构简单紧凑，且通用性更好。

Description

电机连接结构、腿部结构及机器人

【技术领域】

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种电机连接结构、腿部结构及机器人。

【背景技术】

仿生机器人可形成多种不同形态，例如仿生机器人可形成类似于狗的形态。仿生机器人通常包括机身和连接于机身上的腿部，腿部包括有大腿、与大腿相连的小腿以及与小腿相连的足部，足部用于与地面直接接触。

为了实现机器人能够实现诸如蹲坐、行走、跳跃等多种复杂动作，机器人的腿部需要设置多个电机来进行驱动，相关技术中，电机之间的连接结构较为复杂，不够紧凑，使得整个腿部结构臃肿，质量大，不利于机器人的小型化和轻量化；另外，机器人具有多个腿部，例如两个腿部或四个腿部，多个腿部通常为左右对称设置，相关技术中电机之间的连接结构无法适用于多个腿部，通用性较差，不利于装配。

因此，有必要对相关技术予以改良以克服相关技术中的所述缺陷。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于提供一种电机连接结构、腿部结构及机器人，该电机连接结构更为简单紧凑，且通用性好。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现：

一方面，本实用新型实施例提出了一种电机连接结构，包括：

连接盘，以及

外法兰，所述外法兰呈圆环状，所述外法兰与所述连接盘连接，所述外法兰开设有一个或多个走线槽。

进一步地，所述外法兰开设有多个连接孔，所述连接孔用于穿设第一连接件以与第一电机相连。

进一步地，所述外法兰包括间隔设置的至少两个外法兰部，其中，相邻的两个外法兰部之间形成所述走线槽。

进一步地，所述连接盘远离所述外法兰的一侧设置有第一限位块。

另一方面，本实用新型实施例还提出一种腿部结构，包括：

如上任一项所述的电机连接结构；

第一电机，其与所述电机连接结构的所述外法兰连接，并开设有用于布置线缆的走线口；

第二电机，其与所述电机连接结构的所述连接盘连接，并用于驱动所述第一电机旋转。

进一步地，所述第一电机包括电机本体和后端壳，所述电机本体与所述外法兰相连，所述走线口开设于所述后端壳的外周面上，所述走线口与其中一个所述走线槽对应。

进一步地，所述连接盘开设有与所述外法兰同轴线设置的收容腔，所述后端壳部分位于所述收容腔内。

进一步地，所述的腿部结构还包括第三电机和由所述第三电机驱动旋转的转接件，所述第二电机与所述转接件连接。

进一步地，所述连接盘设置有向着所述第二电机凸出的第一限位块，所述转接件设置有向着所述第二电机凸出的第二限位块，所述第二限位块位于所述第一限位块的旋转路径上。

再一方面，本实用新型实施例还提出一种机器人包括如上任一项所述的腿部结构。

本实用新型具有如下有益效果：电机连接结构包括与第一电机相连的外法兰和与第二电机相连的连接盘，其结构简单、连接可靠，第一电机和第二电机之间通过电机连接结构连接，可以使得结构十分紧凑；同时电机连接结构的外法兰被设置成圆环状，使得电机连接结构能够适用于不同位置处的第一电机的安装角度及安装方向，从而能够适用于不同位置处的多个腿部，通用性更好。

【附图说明】

图1是本实用新型一实施例中电机连接结构连接第一电机和第二电机时的结构示意图。

图2是本实用新型一实施例中第一电机的结构示意图。

图3是本实用新型一实施例中电机连接结构的立体图。

图4是本实用新型一实施例中第一电机与电机连接结构相连时的剖视图。

图5是本实用新型一实施例中第二电机的结构示意图。

图6是本实用新型一实施例中电机连接结构连接于第二电机时的结构示意图。

图7是本实用新型一实施例中电机连接结构的主视图。

图8是本实用新型一实施例中机器人的结构示意图。

图9是本实用新型一实施例中腿部结构的立体图。

图10是本实用新型一实施例中腿部结构未显示第二壳体时的示意图。

图11是本实用新型一实施例中左前腿和右前腿的结构示意图。

【具体实施方式】

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图，对本申请的具体实施方式做详细的说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

如图1至图7所示，对应于本实用新型一实施例的电机连接结构，其用于实现两个电机之间的连接，具体的，其包括用于与其中一个电机的第一驱动轴相连的连接盘1510以及用于与另一个电机相连的外法兰1511，该外法兰1511连接于连接盘1510上。外法兰1511上还开设有一个或多个走线槽1513，用于线缆走线。

为叙述方便，与外法兰1511相连的电机被称为第一电机121，与连接盘1510相连的电机被称为第二电机150。

如图2所示，第一电机121包括电机本体1213以及后端壳1211，本实施例中，电机本体1213和后端壳1211呈同轴线设置的圆柱形。电机本体1213的直径大于后端壳1211的直径，后端壳1211连接在电机本体1213的后端面1210上。电机本体1213与外法兰1511相连，具体的，如图3所示，在外法兰1511上开设有多个连接孔15110，连接孔15110用于穿设第一连接件15114以与电机本体1213相连。具体到本实施例中，如图1和图2所示，第一连接件15114为螺栓，在后端面1210上设置有多个与连接孔15110对应的螺纹孔12131，通过第一连接件15114穿过连接孔15110与螺纹孔12131螺接使得电机连接结构与第一电机121相连。

作为一种示例性的实施方式，第一电机121至少部分嵌入于电机连接结构内，如图3和图4所示，连接盘1510开设有与外法兰1511同轴线设置的收容腔1512，后端壳1211部分位于收容腔1512内，以使得安装完成后整体的结构更为紧凑。

如图1所示，由于后端壳1211内通常用于设置电路板，因此需要穿设线缆进行通信连接，以对电机进行通信和控制。在后端壳1211的外周面上设置有与其内部连通的走线口1212，外法兰1511上开设的走线槽1513与该走线口1212对应设置，以使得后端壳1211内部能够通过走线口1212和走线槽1513实现连通。

如图5和图6所示，第二电机150包括第一驱动轴1500，连接盘1510通过第二连接件152连接在该第一驱动轴1500上。具体的，本实施例中，第二连接件152为螺栓，其穿过连接盘1510与第一驱动轴1500螺接，从而将第二电机150固定在电机连接结构上。

作为一种示例性的实施方式，第二电机150可以行星减速电机，其体积小巧，具有较大的减速比，可以使得整体结构更为紧凑，同时，其第一驱动轴1500为法兰盘形式，便于安装连接盘1510。进一步地，第一电机可以121也采用行星减速电机。

为了便于外法兰1511与第一电机121的连接，并方便对准走线口1213和走线槽1513，参考图7，外法兰1511被设置成圆环状，且在第一电机121连接在外法兰1511上后，第一电机121与外法兰1511同轴线设置，这样，外法兰1511能够绕着其中心线转动来改变其与第二电机121的相对位置，有利于将走线槽1513调整至与走线口1212对准。作为一种示例性的实施方式，外法兰1511设置有多个连接孔15110，且多个连接孔15110均匀分布在以外法兰1511的中心181为圆心的圆180上，这样，每转动一定的角度即可使连接孔15110与螺纹孔12131对准一次，更便于对位安装。

通过将外法兰1511设置成圆环状的形式，能够使得电机连接结构通用于机器人的多个腿部。如图8所示，以四足机器人为例，该四足机器人包括四个腿部，分别为左前腿A、右前腿B、左后腿C和右后腿D，其中左前腿A和右前腿B对称，左后腿C和右后腿D对称。由于外法兰1511能够在确保第一电机121与第二电机150连接质量的情况下，适用于不同腿部的第一电机121的安装角度及安装方向，因此，在安装各腿部时，能够方便的通过调整电机连接结构的角度使得走线槽1513与走线口1213对准，从而适用于各个腿部。

进一步地，连接盘1510与第一驱动轴1500的连接孔位也可以为均匀分布于以外法兰1511的中心181为圆心的圆上，以便于连接盘1510与第一驱动轴1500的对位安装，安装完成后，第二电机150与第一电机121的旋转轴线重合。本文中，电机的旋转轴线指的是其驱动轴的轴线。

如图7所示，外法兰1511包括间隔设置的至少两个外法兰部，相邻两个外法兰部之间形成走线槽1513，为了进一步方便走线口1213和走线槽1513的对位，可以设置多个走线槽1513，以使得走线口1213能够视情况选择适宜的走线槽1513予以对应。具体到本实施例中，走线槽1513的数量为3个，相应的，外法兰部的数量也为3个，分别为第一外法兰部15111、第二外法兰部15112和第三外法兰部15113。

进一步地，在连接盘1510远离外法兰1511的一侧设置有向外凸出的第一限位块1514，第一限位块1514用于与其他的限位结构配合限制电机连接结构的旋转角度，其与其他限位结构配合限位的方式将在下文详述。

本实用新型实施例至少具备如下优点：

1.电机连接结构包括用于与第一电机相连的外法兰和用于与第二电机相连的连接盘，其结构简单、连接可靠，第一电机和第二电机之间通过电机连接结构连接，可以使得结构十分紧凑；同时电机连接结构的外法兰被设置成圆环状，使得电机连接结构能够适用于不同位置处的第一电机的安装角度及安装方向，从而能够适用于不同位置处的多个腿部，通用性更好。

2.第一电机的后端壳部分位于收容腔内，使得安装完成后的结构更为紧凑，有利于节省空间。

3.连接孔分布于以外法兰中心为圆心的圆上，通过连接件穿过连接孔与第一电机相连，连接十分方便可靠，且电机连接结构与第一电机之间的角度调整十分方便。

如图1所示，本实用新型实施例还提出了一种腿部结构，其包括上文所述的第一电机121、第二电机150以及电机连接结构151，第一电机121和第二电机150之间通过电机连接结构151连接，具体而言，第一电机121与外法兰1511连接，第二电机150与连接盘1510连接，以使得第二电机150能够驱动第一电机121旋转。作为一种示例性的实施方式，连接完成后，第一电机121的旋转轴线与第二电机150的旋转轴线重合。

如图9所示，腿部结构还包括第三电机140以及连接在第三电机140和第二电机150之间的转接件141，第三电机140与机器人的机身200相连，其用于驱动第二电机150旋转。如图10所示，腿部结构还包括用于安装第一电机121的大腿12、与大腿12可旋转连接的小腿11、连接在小腿11底部的足部10以及连接在第一电机121和小腿11之间的传动机构13，大腿12包括相互连接的第一壳体120a和第二壳体120b，在第一壳体120a和第二壳体120b之间形成用于布置传动机构13的收容空间。第一电机121转动后，能够通过传动机构13带动小腿11摆动，从而使得机器人能够进行行走或者奔跑，当然，还能够配合第二电机150和第三电机140使得腿部结构实现更多的动作。示例性的，传动机构13为连杆机构。

转接件141包括底座1410以及连接于底座1410上的连接臂1411，其中底座1410用于与第三电机140的第二驱动轴1400相连，连接臂1411则用于安装第二电机150，本实施例中，第二电机150的旋转轴线与第三电机140的旋转轴线垂直。在底座1410上设置有向着第二电机150凸出的第二限位块1413，位于连接盘1510上的第一限位块1514也向着第二电机150凸出，且第二限位块1413位于第一限位块1514的转动路径上，这样，第二限位块1413可以与第一限位块1514抵接而限制电机连接结构的旋转角度。

通过设置第二限位块1413限制电机连接结构的转动角度，一方面，可以通过物理限位方便地确定电机的零位，限制大腿12摆动的极限位置；另一方面，可以防止因软件故障等原因使得大腿12整圈转动，从而避免线缆因卷绕而断裂。

为了使得机器人的多个腿部能够具有更好的对称性，本实施例中，如图7所示，电机连接结构具有经过其中心181的对称面18，连接孔15110和第一限位块1513以对称面18对称，这样，安装在左右两侧的腿部结构上的两个电机连接结构能够相互对称。如图11所示，以左前腿A和右前腿B为例，其上的第二限位块1413对称设置，且左前腿A和右前腿B上的电机连接结构也对称设置，使得第二电机150具有相同的零点，左、右侧的大腿12能够在同一位置被限位，这样左前腿A和右前腿B将具有相同的运动范围，对称性更好，更便于对左前腿A和右前腿B进行协调控制。作为一种示例性的实施方式，整个电机连接结构均以对称面18对称，以使得左前腿A和右前腿B对称性更好。

本实用新型实施例至少具备如下优点：

1.电机连接结构包括与第一电机相连的外法兰和与第二电机相连的连接盘，其结构简单、连接可靠，第一电机和第二电机之间通过电机连接结构连接，可以使得结构十分紧凑，同时电机连接结构的外法兰被设置成圆环状，使得电机连接结构能够适用于不同位置处的第一电机之间的的安装角度及安装方向，从而能够适用于不同位置处的多个腿部，通用性更好。

2.第一电机的后端壳部分位于收容腔内，使得安装完成后的结构更为紧凑，有利于节省空间。

3.连接孔分布于以外法兰中心为圆心的圆上，通过连接件穿过连接孔与第一电机相连，连接十分方便可靠，且电机连接结构与第一电机之间的角度调整十分方便。

本实用新型实施例还提出了一种机器人，该机器人包括机身以及上文所述的腿部结构，腿部结构与机身连接。作为一种示例性的实施方式，该机器人为四足机器人，其包括机身200以及连接在机身200上的四组腿部结构，四组腿部结构分别为左前腿A、右前腿B、左后腿C和右后腿D，其中左前腿A和右前腿B对称，左后腿C和右后腿D对称。

本实用新型实施例至少具备如下优点：

1.电机连接结构包括与第一电机相连的外法兰和与第二电机相连的连接盘，其结构简单、连接可靠，第一电机和第二电机之间通过电机连接结构连接，可以使得结构十分紧凑，同时电机连接结构的外法兰被设置成圆环状，使得电机连接结构能够适用于不同位置处的第一电机之间的的安装角度及安装方向，从而能够适用于不同位置处的多个腿部，通用性更好。

2.第一电机的后端壳部分位于收容腔内，使得安装完成后的结构更为紧凑，有利于节省空间。

3.连接孔分布于以外法兰中心为圆心的圆上，通过连接件穿过连接孔与第一电机相连，连接十分方便可靠，且电机连接结构与第一电机之间的角度调整十分方便。

上述仅为本实用新型的一个具体实施方式，其它基于本实用新型构思的前提下做出的任何改进都视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电机连接结构，其特征在于，包括：

连接盘(1510)，以及

外法兰(1511)，所述外法兰(1511)呈圆环状，所述外法兰(1511)与所述连接盘(1510)连接，所述外法兰(1511)开设有一个或多个走线槽(1513)。

2.如权利要求1所述的电机连接结构，其特征在于，所述外法兰(1511)开设有多个连接孔(15110)，所述连接孔(15110)用于穿设第一连接件(15114)以与第一电机(121)相连。

3.如权利要求1或2所述的电机连接结构，其特征在于，所述外法兰(1511)包括间隔设置的至少两个外法兰部，其中，相邻的两个外法兰部之间形成所述走线槽(1513)。

4.如权利要求1或2所述的电机连接结构，其特征在于，所述连接盘(1510)远离所述外法兰(1511)的一侧设置有第一限位块(1514)。

5.一种腿部结构，其特征在于，包括：

如权利要求1至4任一项所述的电机连接结构；

第一电机(121)，其与所述电机连接结构的所述外法兰(1511)连接，并开设有用于布置线缆的走线口(1212)；

第二电机(150)，其与所述电机连接结构的所述连接盘(1510)连接，并用于驱动所述第一电机(121)旋转。

6.如权利要求5所述的腿部结构，其特征在于，所述第一电机(121)包括电机本体(1213)和后端壳(1211)，所述电机本体(1213)与所述外法兰(1511)相连，所述走线口(1212)开设于所述后端壳(1211)的外周面上，所述走线口(1212)与其中一个所述走线槽(1513)对应。

7.如权利要求6所述的腿部结构，其特征在于，所述连接盘(1510)开设有与所述外法兰(1511)同轴线设置的收容腔(1512)，所述后端壳(1211)部分位于所述收容腔(1512)内。

8.如权利要求5所述的腿部结构，其特征在于，还包括第三电机(140)和由所述第三电机(140)驱动旋转的转接件(141)，所述第二电机(150)与所述转接件(141)连接。

9.如权利要求8所述的腿部结构，其特征在于，所述连接盘(1510)设置有向着所述第二电机(150)凸出的第一限位块(1514)，所述转接件(141)设置有向着所述第二电机(150)凸出的第二限位块(1413)，所述第二限位块(1413)位于所述第一限位块(1514)的旋转路径上。

10.一种机器人，其特征在于，包括如权利要求5至9任一项所述的腿部结构。

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