CN215471281U - 一种动力模组及足式机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及足式机器人技术领域，具体公开了一种动力模组及足式机器人，该动力模组包括模组壳体、动力组件、行星组件、推力轴承和行星架轴承。其中，动力组件设于模组壳体内；行星组件包括行星支架、太阳轮、多个行星轮、齿圈和多个行星轴；行星支架转动设于模组壳体内；齿圈设于模组壳体内，多个行星轴设于行星支架，多个行星轮一一对应地设于多个行星轴；太阳轮啮合于多个行星轮之间且连接于动力组件的输出端；推力轴承抵设于模组壳体和行星支架之间。行星架轴承设于行星支架和模组壳体之间。通过推力轴承保证了动力模组输出轴的轴向负荷能力和倾覆刚度，通过行星架轴承保证了径向负荷能力，相比交叉滚子轴承，成本低廉，易于制造。

Description

一种动力模组及足式机器人

技术领域

本实用新型涉及足式机器人技术领域，尤其涉及一种动力模组及足式机器人。

背景技术

机器人具有感知、决策、执行等基本特征，可以辅助甚至替代人类完成危险、繁重、复杂的工作，提高工作效率与质量，服务人类生活，扩大或延伸人的活动及能力范围，机器人的动作一般是依靠电机驱动。

目前应用在机器人上的电机，在保证输出轴刚度的同时还需要控制体积，往往会采用交叉滚子轴承，但是交叉滚子轴承价格昂贵，制造难度大，增加了动力模组的制造成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种动力模组及足式机器人，避免使用交叉滚子轴承，降低制造成本。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一方面，本实用新型提供一种动力模组，该动力模组包括：

模组壳体；

动力组件，设于所述模组壳体内；

行星组件，所述行星组件包括行星支架、太阳轮、多个行星轮、齿圈和多个行星轴；所述行星支架转动设于所述模组壳体内；所述齿圈设于所述模组壳体内，多个所述行星轴设于所述行星支架，多个所述行星轮一一对应地设于多个所述行星轴；所述太阳轮啮合于多个所述行星轮之间且连接于所述动力组件的输出端；

推力轴承，抵设于所述模组壳体和所述行星支架之间；

行星架轴承，所述行星架轴承的内圈套设于所述行星支架，所述行星架轴承的外圈穿设于所述模组壳体，或

所述行星架轴承的内圈套设于所述模组壳体，所述行星架轴承的外圈穿设于所述行星支架。

作为优选，所述行星支架包括上行星架和下行星架；所述上行星架设有上连接部和设于所述上连接部外周的压载部，所述下行星架设有下连接部，所述上行星架和所述下行星架通过所述上连接部和所述下连接部连接；所述推力轴承抵设于所述模组壳体和所述压载部之间。

作为优选，所述下连接部设有多个，绕所述太阳轮的中心线间隔设置，所述下连接部设有安装部，多个所述安装部形成第一安装位，所述模组壳体设有向内弯折的翻边，所述齿圈和所述翻边围设形成第二安装位，所述行星架轴承设于所述第一安装位和所述第二安装位之间。

作为优选，所述模组壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体和所述下壳体螺接后围设形成安装腔；所述动力组件设于所述安装腔内；所述翻边设于所述上壳体远离所述下壳体的一端，所述齿圈设于所述上壳体内。

作为优选，所述行星轮包括同轴设置的第一级行星齿和第二级行星齿；所述第一级行星齿与所述太阳轮啮合，所述第二级行星齿与所述齿圈啮合，所述第一级行星齿的直径大于所述第二级行星齿的直径。

作为优选，所述动力组件包括相互作用的定子组件和转子组件，所述定子组件固设于所述模组壳体；所述转子组件转动设于所述模组壳体和/或所述行星支架；所述太阳轮连接于所述转子组件的输出端。

作为优选，所述定子组件设有第一通孔，所述转子组件穿设于所述第一通孔内，所述转子组件设有第二通孔，防护罩设有第三通孔，所述太阳轮设有第四通孔，所述行星支架设有第五通孔，所述第一通孔、所述第二通孔、所述第四通孔和所述第五通孔均同心设置；所述防护罩一端连接所述模组壳体后依次穿设于所述第二通孔、所述第四通孔和第五通孔，线束穿过所述第三通孔以贯穿所述动力模组。

作为优选，所述动力模组的驱动板设于所述模组壳体，所述模组壳体设有第六通孔，所述驱动板设有第七通孔，所述防护罩还穿过所述第六通孔和所述第七通孔，所述防护罩包括固定部，所述固定部与所述模组壳体连接且位于所述驱动板远离所述动力组件的一侧。

作为优选，所述防护罩与所述行星支架之间设有悬臂轴承。

另一方面，本实用新型提供一种足式机器人，包括上述任一方案中的动力模组。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供一种动力模组，该动力模组包括模组壳体、设于模组壳体内的动力组件和行星组件，其中，行星组件和模组壳体之间通过行星组件连接于动力组件的输出端，推力轴承和行星架轴承均设于行星组件和模组壳体之间。通过推力轴承保证了动力模组输出轴的轴向负荷能力和倾覆刚度，通过行星架轴承保证了动力模组输出轴的径向负荷能力，相比交叉滚子轴承，成本低廉，易于制造。

附图说明

图1为本实用新型实施例中动力模组的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中动力模组的内部结构示意图；

图3为本实用新型实施例中动力模组的爆炸示意图一；

图4为本实用新型实施例中动力模组的爆炸示意图二；

图5为本实用新型实施例中动力模组的爆炸示意图三；

图6为本实用新型实施例中下行星架的结构示意图；

图7为本实用新型实施例中防护罩的结构示意图。

图中：

1、模组壳体；11、上壳体；111、翻边；12、下壳体；

2、动力组件；21、定子组件；22、转子组件；221、磁轭铁圈；222、转子磁铁；23、位置发生器；24、第一转子轴承；25、第二转子轴承；

3、行星组件；31、上行星架；32、下行星架；321、下连接部；3211、安装部；33、太阳轮；34、行星轮；35、行星轴；36、齿圈；

4、推力轴承；

5、行星架轴承；

6、防护罩；61、固定部；62、悬臂轴承；

7、驱动板。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

实施例一

如图1-5所示，本实施例提供一种动力模组，该动力模组包括模组壳体1、动力组件2、行星组件3、推力轴承4和行星架轴承5。其中，动力组件2设于模组壳体1内；行星组件3包括行星支架、太阳轮33、多个行星轮34、多个齿圈36和行星轴35；行星支架转动设于模组壳体1内；齿圈36设于模组壳体1内，多个行星轴35设于行星支架，多个行星轮34一一对应地设于多个行星轴35；太阳轮33啮合于多个行星轮34之间且连接于动力组件2的输出端；推力轴承4抵设于模组壳体1和行星支架之间。行星架轴承5的内圈套设于行星支架，行星架轴承5的外圈穿设于模组壳体1。在其他实施例中，可选地，行星架轴承5的内圈套设于模组壳体1，行星架轴承5的外圈穿设于行星支架。

本实施例中，通过推力轴承4保证了动力模组输出轴的轴向负荷能力和倾覆刚度，通过行星架轴承5保证了动力模组输出轴的径向负荷能力，相比交叉滚子轴承，成本低廉，易于制造。

关于行星支架的结构，本实施例中，具体地，行星支架包括上行星架31和下行星架32；上行星架31设有上连接部和设于上连接部外周的压载部，下行星架32设有下连接部321，上行星架31和下行星架32通过上连接部和下连接部321连接；多个行星轴35均设于上行星架31和下行星架32之间；推力轴承4抵设于模组壳体1和压载部之间。该设置使得上行星架31和下行星架32便于拆装，且便于将太阳轮33和多个行星轮34安装于上行星架31和下行星架32之间，提高了装配效率。

结合图6所示，可选地，下连接部321设有多个，多个下连接部321绕太阳轮33的中心线间隔设置，下连接部321设有安装部3211，多个安装部3211形成第一安装位，模组壳体1设有向内弯折的翻边111，齿圈36和翻边111围设形成第二安装位，行星架轴承5设于第一安装位和第二安装位之间。该设置提供了行星架轴承5的两个安装位，避免行星架轴承5发生轴向移动。具体地，行星架轴承5的内圈套设于第一安装位，行星架轴承5的外圈位于第二安装位内。优选地，安装部3211包括套设部和抵接部，抵接部位于套设部远离上行星架31的一端，行星架轴承5的内圈套设于套设部，抵接于抵接部；行星架轴承5的外圈远离抵接部的端面抵接于翻边111。上述设置配合推力轴承4将行星支架固定于模组壳体1。

本实施例中，优选地，行星架轴承5可以为圆锥滚子轴承。圆锥滚子轴承在辅助行星支架转动的同时，还能承受行星支架远离模组壳体1时受到的阻力。

作为优选，模组壳体1包括上壳体11和下壳体12，上壳体11和下壳体12螺接后围设形成安装腔；动力组件2设于安装腔内；翻边111设于上壳体11远离下壳体12的一端，齿圈36设于上壳体11内。该设置便于将行星组件3和动力组件2安装于安装腔，提高了动力模组的组装效率。优选地，上壳体11和下壳体12之间螺接。优选地，上壳体11和下壳体12的外周均设有散热鳍片，用于散热。

为实现变速的目的，本实施例中，优选地，行星轮34包括同轴设置的第一级行星齿和第二级行星齿；第一级行星齿与太阳轮33啮合，第二级行星齿与齿圈36啮合，第一级行星齿的直径大于第二级行星齿的直径。借助上述设置，能实现动力组件2的减速作用。第一级行星齿的直径与第二级行星齿的直径之比可以根据需求设置，以对动力组件2的输出轴的转动速度进行减速。

可选地，动力组件2包括相互作用的定子组件21和转子组件22，定子组件21固设于模组壳体1；转子组件22转动设于模组壳体1和/或行星支架；太阳轮33连接于转子组件22的输出端。

本实施例中，具体地，定子组件21包括线圈和定子支架，定子支架设于模组壳体1，线圈绕设于定子支架；转子组件22包括磁轭铁圈221和沿磁轭铁圈221的周向间隔设置的转子磁铁222，磁轭铁圈221通过至少两个轴承转动连接于模组壳体1和/或行星支架。优选地，转子组件22转动设于模组壳体1的下壳体12和行星支架的下行星架32。具体地，下壳体12设有第一转子安装位，下行星架32设有第二转子安装位，磁轭铁圈221设有第三转子安装位和第四转子安装位；第一转子轴承24设于第一转子安装位和第三转子安装位之间且套设于第三转子安装位，第二转子轴承25设于第二转子安装位和第四转子安装位之间且套设于第四转子安装位。

本实施例中，作为优选，定子组件21设有第一通孔，转子组件22穿设于第一通孔内，转子组件22设有第二通孔，防护罩6设有第三通孔，第三通孔优选为圆形孔，太阳轮33设有第四通孔，行星支架设有第五通孔，第一通孔、第二通孔、第四通孔和第五通孔均同心设置；防护罩6一端连接模组壳体1后依次穿设于第二通孔、第四通孔和第五通孔，线束穿过第三通孔以贯穿动力模组。该设置使得线束能穿过动力模组，且不会和转动部位发生摩擦，从而不会受到磨损。另外，防护罩6并未占用额外的空间，使得动力模组结构紧凑。可选地，第二通孔设于磁轭铁圈221。当然，在其他实施例中，定子组件21可以设置在转子组件22内部。

结合图7所示，可选地，动力模组的驱动板7设于模组壳体1，模组壳体1设有第六通孔，驱动板7设有第七通孔，防护罩6还穿过第六通孔和第七通孔，防护罩6包括固定部61，固定部61与模组壳体1连接且位于驱动板7远离动力组件2的一侧。具体地，模组壳体1的下壳体12设有第六下壳通孔；上壳体11设有第六上壳通孔，行星支架的上行星架31设有第五上通孔，下行星架32设有第五下通孔；上行星架31穿设于第六上壳通孔，太阳轮33穿设于第五下通孔，防护罩6穿过第六下壳通孔后依次穿过第七通孔、第二通孔、第四通孔和第五上通孔，固定部61穿设且固接于第六下壳通孔的侧壁。优选地，固定部61可以螺接或者插接于第六下壳通孔的侧壁。借助上述设置，能对驱动板7起到防护作用。当然，在其他实施例中，可以通过外接驱动板7对动力模组进行控制。

磁轭铁圈221安装有位置发生器23，位置发生器23优选为磁环，位置发生器23还可以为磁铁或光码盘。位置接收器集成在驱动板7上。

为提高防护罩6的强度，防护罩6与行星支架之间设有悬臂轴承62。优选地，防护罩6与上行星架31之间设有悬臂轴承62。上述设置避免防护罩6出现悬臂的情况。

优选地，防护罩6由碳纤维或钢材质制成。在本实施例中，防护罩6和行星支架之间也可以不设置悬臂轴承62。

实施例二

本实施例提供一种足式机器人，该足式机器人包括上述任一实施例中的动力模组。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种动力模组，其特征在于，包括：

模组壳体(1)；

动力组件(2)，设于所述模组壳体(1)内；

行星组件(3)，所述行星组件(3)包括行星支架、太阳轮(33)、多个行星轮(34)、齿圈(36)和多个行星轴(35)；所述行星支架转动设于所述模组壳体(1)内；所述齿圈(36)设于所述模组壳体(1)内，多个所述行星轴(35)设于所述行星支架，多个所述行星轮(34)一一对应地设于多个所述行星轴(35)；所述太阳轮(33)啮合于多个所述行星轮(34)之间且连接于所述动力组件(2)的输出端；

推力轴承(4)，抵设于所述模组壳体(1)和所述行星支架之间；

行星架轴承(5)，所述行星架轴承(5)的内圈套设于所述行星支架，所述行星架轴承(5)的外圈穿设于所述模组壳体(1)，或

所述行星架轴承(5)的内圈套设于所述模组壳体(1)，所述行星架轴承(5)的外圈穿设于所述行星支架。

2.根据权利要求1所述的动力模组，其特征在于，所述行星支架包括上行星架(31)和下行星架(32)；所述上行星架(31)设有上连接部和设于所述上连接部外周的压载部，所述下行星架(32)设有下连接部(321)，所述上行星架(31)和所述下行星架(32)通过所述上连接部和所述下连接部(321)连接；所述推力轴承(4)抵设于所述模组壳体(1)和所述压载部之间。

3.根据权利要求2所述的动力模组，其特征在于，所述下连接部(321)设有多个，绕所述太阳轮(33)的中心线间隔设置，所述下连接部(321)设有安装部(3211)，多个所述安装部(3211)形成第一安装位，所述模组壳体(1)设有向内弯折的翻边(111)，所述齿圈(36)和所述翻边(111)围设形成第二安装位，所述行星架轴承(5)设于所述第一安装位和所述第二安装位之间。

4.根据权利要求3所述的动力模组，其特征在于，所述模组壳体(1)包括上壳体(11)和下壳体(12)，所述上壳体(11)和所述下壳体(12)螺接后围设形成安装腔；所述动力组件(2)设于所述安装腔内；所述翻边(111)设于所述上壳体(11)远离所述下壳体(12)的一端，所述齿圈(36)设于所述上壳体(11)内。

5.根据权利要求1所述的动力模组，其特征在于，所述行星轮(34)包括同轴设置的第一级行星齿和第二级行星齿；所述第一级行星齿与所述太阳轮(33)啮合，所述第二级行星齿与所述齿圈(36)啮合，所述第一级行星齿的直径大于所述第二级行星齿的直径。

6.根据权利要求1-5任一项所述的动力模组，其特征在于，所述动力组件(2)包括相互作用的定子组件(21)和转子组件(22)，所述定子组件(21)固设于所述模组壳体(1)；所述转子组件(22)转动设于所述模组壳体(1)和/或所述行星支架；所述太阳轮(33)连接于所述转子组件(22)的输出端。

7.根据权利要求6所述的动力模组，其特征在于，所述定子组件(21)设有第一通孔，所述转子组件(22)穿设于所述第一通孔内，所述转子组件(22)设有第二通孔，防护罩(6)设有第三通孔，所述太阳轮(33)设有第四通孔，所述行星支架设有第五通孔，所述第一通孔、所述第二通孔、所述第四通孔和所述第五通孔均同心设置；所述防护罩(6)一端连接所述模组壳体(1)后依次穿设于所述第二通孔、所述第四通孔和第五通孔，线束穿过所述第三通孔以贯穿所述动力模组。

8.根据权利要求7所述的动力模组，其特征在于，所述动力模组的驱动板(7)设于所述模组壳体(1)，所述模组壳体(1)设有第六通孔，所述驱动板(7)设有第七通孔，所述防护罩(6)还穿过所述第六通孔和所述第七通孔，所述防护罩(6)包括固定部(61)，所述固定部(61)与所述模组壳体(1)连接且位于所述驱动板(7)远离所述动力组件(2)的一侧。

9.根据权利要求8所述的动力模组，其特征在于，所述防护罩(6)与所述行星支架之间设有悬臂轴承(62)。

10.一种足式机器人，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的动力模组。

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