CN217453900U - 一种肩部执行器组件及机器人 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种肩部执行器组件及机器人，包括：第一执行器、第二执行器以及执行器连接件；第一执行器包括第一驱动模块以及第一传动模块；第一传动模块具有绕第一执行器中心轴线转动的第一输出件，第一驱动模块与执行器连接件的一端可拆卸地固定连接；第二执行器包括第二驱动模块以及第二传动模块；第二传动模块具有绕第二传动模块的中心轴线转动的第二输出件，第二输出件与执行器连接件另一端转动连接。以上描述中可以看出，第一执行器和第二执行器之间紧密配合，减少肩部执行器组件所占空间，并使机器人完成抬手、旋转等操作，应用执行器较少，减少制造成本，运行安全可靠。

Description

一种肩部执行器组件及机器人

技术领域

本申请涉及到肩部执行器组件技术领域，尤其涉及到一种肩部执行器组件及机器人。

背景技术

随着智能机器人技术的不断发展，机器人涉及得分领域越来越广泛，在某些领域要求机器人能够完成更多的动作，因此要求机器人有较高的自由度，例如工业机器人、医疗机器人以及仿生机器人等。

但现有的机器人需要装配多个执行器才能完成抬手、旋转等操作，造成制造成本的增加。并且多个执行器之间配合不紧密，所占空间较大，导线易发生缠绕，致使应用受限；此外，现有执行器减速多为单级减速，减速效果不显著；为此如何采用较少执行器完成机器人的抬手、旋转等操作以此来降低制造成本并保证运行安全为亟需解决的问题。

实用新型内容

本申请提供了一种肩部执行器组件及机器人，应用于服务型机器人、医疗机器人以及工业机器人等，降低制造成本并具有较强的灵活性。

第一方面，提供了一种肩部执行器组件，该肩部执行器组件包括：

第一执行器、第二执行器以及执行器连接件；

所述第一执行器包括第一驱动模块以及第一传动模块；所述第一驱动模块通过第一减速机构连接所述第一传动模块，所述第一传动模块具有绕所述第一执行器中心轴线转动的第一输出件，所述第一驱动模块与所述执行器连接件的一端可拆卸地固定连接；

所述第二执行器包括第二驱动模块以及第二传动模块；所述第二驱动模块通过第二减速机构连接所述第二传动模块，所述第二传动模块具有绕所述第二传动模块的中心轴线转动的第二输出件，所述第二输出件与所述执行器连接件另一端转动连接；

其中，所述第二输出件通过所述执行器连接件驱使所述第一执行器相对所述第二执行器摆动。

在一个可实施方案中，所述第一执行器与第二执行器分别设有用于容纳导线的第一走线结构与第二走线结构，所述第二走线结构贯穿所述第二输出件，所述执行器连接件上设有走线连接槽，所述走线连接槽连接于所述第一走线结构与第二走线结构之间。

在一个可实施方案中，所述执行器连接件有两个并相对镜像设置在所述第一执行器和所述第二执行器的两侧。

在一个可实施方案中，所述第一驱动模块设置有球形凹面结构，所述第二传动模块设置有与所述球形凹面结构相配合的球形端面结构，且所述球形端面结构的两侧为与所述执行器连接件相配合的切面结构。

在一个可实施方案中，

所述第一驱动模块包括第一电机及第一电机安装主体；

所述第一电机固定在所述第一电机安装主体内部；

所述第一传动模块包括连接所述第一减速机构的所述第一输出件；

所述第一减速机构包括与所述第一电机安装主体固定连接的传动外壳；

所述第一走线结构包括设于所述第一输出件上供导线穿过的第一中心通孔；

所述第一走线结构还包括设于所述传动外壳上连通所述第一中心通孔并贯穿至所述第一执行器侧面的第一导线槽；所述第一电机安装主体设有连通所述第一导线槽的第二导线槽，且所述第二导线槽与所述走线连接槽连通。

在一个可实施方案中，所述传动外壳包括与所述第一电机安装主体固定连接的第一内齿圈；

所述第一减速机构还包括与所述第一电机的电机轴固定的第一驱动齿轮、第一一级行星架、枢接在所述第一一级行星架上的第一一级行星齿轮、与所述第一一级行星架固定连接的第一二级太阳齿轮；所述第一一级行星齿轮与所述第一驱动齿轮以及第一内齿圈啮合，所述第一二级太阳齿轮与所述第一输出件传动连接。

在一个可实施方案中，

所述传动外壳还与包括与所述第一内齿圈固定连接的双联齿保持架，所述第一二级太阳齿轮枢接在所述双联齿保持架上；

所述第一减速机构还包括第一二级行星齿轮及第一三级行星齿轮；所述第一二级行星齿轮与所述第一二级太阳齿轮啮合；所述第一三级行星齿轮与所述第一二级行星齿轮固定连接并分别枢接设置在所述双联齿保持架的上端与下端；所述第一减速机构还包括有与所述所述第一三级行星齿相啮合的输出齿圈啮。

在一个可实施方案中，

所述传动外壳还包括与所述双联齿保持架固定连接的输出固定盖；

所述第一输出件还包括固定于所述输出齿圈之内的输出法兰；所述输出法兰枢接在所述输出固定盖内，所述输出法兰的中间开孔与所述第一中心通孔连通。

在一个可实施方案中，所述第一电机安装主体远离所述输出固定盖的一端连接有第一电机尾盖，所述第一电机尾盖通过所述第一螺栓组件连接所述执行器连接件的一端；且所述第一电机尾盖具有所述球形凹面结构。

在一个可实施方案中，

所述第二驱动模块包括垂直传动件；

所述第二传动模块包括主壳体，所述主壳体的一端固定连接所述垂直传动件，所述主壳体的另一端的一侧设置有第一安装位；

所述第二减速机构绕横向轴线转动安装于所述主壳体的内部，且所述垂直传动件连接所述第二减速机构；所述第二减速机构的一端连接有固定盘，且所述固定盘转动连接在所述第一安装位；且一侧的执行器连接件与所述固定盘通过所述第二螺栓组件连接，另一侧的执行器连接件通过轴承组件与所述第二减速机构连接。

在一个可实施方案中，所述主壳体包括固定端和连接端，所述固定端与所述第二驱动模块固定连接；

所述连接端的宽度小于所述固定端且两侧相对形成具有所述切面结构的所述第一安装位与第二安装位；

所述连接端的外表面为与所述第一电机尾盖的球形凹面结构相配合的所述球形端面结构。

在一个可实施方案中，所述垂直传动件包括端面齿轮及与所述端面齿轮同轴固定的第二一级太阳齿轮；

所述第二减速机构包括行星齿轮传动组件，所述第二一级太阳齿轮与所述行星齿轮传动组件啮合。

在一个可实施方案中，所述行星齿轮传动组件包括中间行星架与枢接在该中间行星架一侧的第二一级行星齿轮；所述第二一级行星齿轮与所述第二一级太阳齿轮啮合；所述主壳体的内壁设有第二内齿圈，所述第二一级行星齿轮与所述第二内齿圈啮合，所述中间行星架通过所述第二输出件与所述固定盘传动连接；

所述行星齿轮传动组件还包括固定在所述中间行星架另一侧的第二二级太阳齿轮以及枢接在所述第二输出件上的第二二级行星齿轮，所述第二二级行星齿轮与所述第二二级太阳齿轮啮合，所述第二二级行星齿轮与所述第二内齿圈啮合。

在一个可实施方案中，所述第二输出件包括贯穿所述行星齿轮传动组件且两端外露至所述主壳体的传动轴，所述传动轴一端固定装配所述固定盘，所述传动轴的另一端通过所述轴承组件连接对应的执行件连接件。

在一个可实施方案中，所述驱动模块还包括第二电机安装主体、固定在所述第二电机安装主体内的第二电机；其中，

所述垂直传动件包括设置在所述第二电机的电机轴上的主驱动齿轮，所述主驱动齿轮与所述端面齿轮相啮合。

在一个可实施方案中，所述第二走线结构包括在所述传动轴上开设的第二中心通孔；

所述主壳体的任意一侧安装位上连接有端盖，所述端盖上开设有与所述第二中心通孔连通的第三导线槽，所述第二电机安装主体上开设有与所述第三导线槽连通的第四导线槽，且所述第三导线槽与所述走线连接槽连通。

在一个可实施方案中，所述第一执行器和所述第二执行器均装配有抱闸系统。

在一个可实施方案中，其特征在于，所述第一执行器和所述第二执行器均装配有用于采集对应电机转速的位置编码系统。

以上描述中可以看出，第一执行器和第二执行器之间紧密配合，减少肩部执行器组件所占空间，并使机器人完成抬手、旋转等操作，应用执行器较少，减少制造成本，运行安全可靠。

第二方面，一种机器人，其特征在于，包括所述的肩部执行器组件。

通过机器人的上安装肩部执行器组件，完成机器人的旋转、抬手操作，灵活性更强。

附图说明

图1为本申请实施例提供的肩部执行器组件的侧面剖视图；

图2为本申请实施例提供的肩部执行器组件的立体结构示意图；

图3为本申请实施例提供的肩部执行器组件拆除一侧执行器连接件的立体结构示意图；

图4为本申请实施例提供的第一执行器的立体结构示意图；

图5为本申请实施例提供的第一执行器的侧视平面图；

图6为本申请实施例提供的第一执行器的爆炸示意图；

图7为本申请实施例提供的第一执行器的部分爆炸示意图；

图8为本申请实施例提供的第一执行器的第一剖视图；

图9为本申请实施例提供的第一执行器的第二剖视图；

图10为本申请实施例提供的第二执行器的立体结构示意图；

图11为本申请实施例提供的第二执行器的去除螺孔板的立体结构示意图；

图12为本申请实施例提供的第二执行器的剖视图；

图13为本申请实施例提供的第二执行器的爆炸示意图；

图14为本申请实施例提供的主壳体内部的爆炸示意图；

图15为本申请实施例提供的第二电机安装主体内部的爆炸示意图；

图16为本申请实施例提供的连接第二减速机构的立体结构示意图；

图17为本申请实施例提供的第二减速机构的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。

本申请提供了一种肩部执行器组件及机器人，应用于服务型机器人、医疗机器人以及工业机器人等，降低制造成本并具有较强的灵活性。

一并参考图1～3，本申请实施例中的肩部执行器组件包括：第一执行器100、第二执行器 200以及执行器连接件300。采用两个执行器组合为肩部执行器组件，并装配在机器人上，能够有效降低所需执行器数量，从而降低了机器人的制造成本，便于推广应用。

第一执行器100与机器人之间转动连接，实现周向可旋转360°(为了防止导线缠绕优选正反向旋转形成在360度之内)，此周向旋转角度完全可应用于服务型机器人、医疗机器人以及工业机器人等工作操作。具体的，第一执行器100包括第一驱动模块以及第一传动模块；第一传动模块具有绕第一执行器中心轴线转动的第一输出件，第一驱动模块通过第一减速机构连接第一传动模块，第一驱动模块与执行器连接件300的一端通过第一螺栓组件可拆卸地固定连接。

第一螺栓组件包括周向设置在第一执行器100两侧的多个第一螺栓孔1641，执行器连接件300通过与多个第一螺栓孔1641一一对应螺接配合的第一内六角螺栓320将第一执行器 100的一端固定，第一执行器100的第一传动模块则与机器人的机械爪、机械臂或其它执行器连接，第一执行器100一端为固定在执行器连接件上，第一执行器的第一输出件带动机械爪、机械臂或其它执行器周向转动。完成机器人的旋转操作。

执行器连接件300的数量有两个且两执行器连接件300相对镜像设置在第一执行器100 和第二执行器200的两侧。第二执行器200包括第二驱动模块以及第二传动模块；第二传动模块具有绕第二传动模块的中心轴线转动的第二输出件，第二驱动模块通过第二减速机构连接第二传动模块，第二输出件与执行器连接件300的另一端转动连接。第二执行器200的第二输出件连接执行器连接件300，第二执行器的第二驱动模块固定连接在机器人的躯干上，从而使第二输出件通过执行器连接件300驱使第一执行器100相对所述第二执行器200摆动。完成机器人的抬举操作。第二螺栓组件包括周向设置在第二传动组件上的多个第二螺栓孔 2641，执行器连接件300通过与多个第二螺栓孔2641一一对应螺接配合的第二内六角螺栓 330将第二执行器200的一端与执行器连接件300连接；第二执行器200沿与执行器连接件 300的连接端轴向方向转动，从而在第二传动模块转动过程中，以朝向或远离第一执行器100 的方向转动，实现机器人的抬手操作；第二执行器200的转动角度大于270°并小于360°(执行器连接件300与第二执行器200之间存在一定夹角)，此抬举角度完全可应用于服务型机器人、医疗机器人以及工业机器人等工作操作。

同时为了使第一执行器100和第二执行器200所占空间更小，第一执行器100和第二执行器200球面转动配合。具体为，第一执行器100连接执行器连接件300的一端设置有球形凹面结构，第二执行器200位于第二传动模块的一端设置有与球形凹面结构相配合的球形端面结构，且球形端面结构的两侧为与执行器连接件300相配合的切面结构。此外，为了防止导线缠绕或不宜走线的问题，第一执行器100与第二执行器200分别设有用于容纳导线的第一走线结构与第二走线结构，第二走线结构贯穿第二输出件，执行器连接件300上设有走线连接槽310，走线连接槽310连接于所述第一走线结构与第二走线结构之间。第一执行器100 和第二执行器200通过走线连接槽310进行导线连接，并且第一执行器100和第二执行器200 中均预留旋转行程、抬举行程相适配长度的导线。

继续参阅图4～9，该第一驱动模块160包括第一驱动齿轮170、连接第一驱动齿轮170 的第一电机162及第一电机安装主体161，第一电机162固定在第一电机安装主体161内；第一传动模块110包括第一减速机构(行星齿轮传动组件)及连接第一减速机构的第一输出件150；第一减速机构包括与第一电机安装主体161固定连接的传动外壳。第一走线结构包括在第一输出件150设有的第一中心通孔151，以供导线穿过；第一走线结构还包括传动外壳上设有的连通第一中心通孔151的第一导线槽，第一走线结构还包括第一电机安装主体161 设有的连通第一导线槽的第二导线槽1610，第二导线槽1610用于容置连接第一电机162的导线。且第二导线槽1610与走线连接槽310连通。

在本实施例中，第一输出件150与第一驱动齿轮170同轴设置，因此该电动执行器也称为H型执行器。

传动外壳包括与第一电机安装主体61固定连接的第一内齿圈120、与该第一内齿圈120 固定连接的双联齿保持架130、及与双联齿保持架130固定连接的输出固定盖140。

第一减速机构还包括第一一级行星架131、枢接在该第一一级行星架131上的至少两个第一一级行星齿轮132、与第一一级行星架131固定连接的第一二级太阳齿轮133；第一一级行星齿轮132与第一驱动齿轮170啮合，第一二级太阳齿轮133与第一输出件150传动连接。具体地，第一一级行星齿轮132的数量为三个，第一一级行星齿轮132围绕第一驱动齿轮170 均匀设置，各第一一级行星齿轮132同时与第一驱动齿轮70及第一内齿圈120的内齿啮合。在本实施例中，第一驱动齿轮170相当于一级太阳齿轮。

在本实施例中，第一一级行星架131通过第一二级太阳齿轮133枢接在该双联齿保持架 130的中心轴上，从而第一一级行星架131与双联齿保持架130枢接；第一减速机构还包括与第一输出件150固定连接的输出齿圈142、至少两个第一二级行星齿轮134及第一三级行星齿141；第一二级行星齿轮134与第一二级太阳齿轮133啮合；第一三级行星齿141与第一二级行星齿轮134一一对应固定连接并枢接在双联齿保持架130上；第一三级行星齿141 与输出齿圈142啮合。输出齿圈142枢接在输出固定盖140内。在本实施例中，第一三级行星齿141与第一二级行星齿轮134的数量均为四个。第一三级行星齿141与输出齿圈142的内齿啮合，从而带动输出齿圈142转动。

具体地，各第一二级行星齿轮134的中部朝向双联齿保持架130延伸有转动轴，各第一三级行星齿141与对应的第一二级行星齿轮134的转动轴穿过双联齿保持架130的一端过盈配合。输出齿圈142朝向第一输出件150的一面设有输出齿圈法兰，以通过输出齿圈法兰与第一输出件150固定连接。

第一导线槽包括设置在双联齿保持架130的第一槽部135及第一内齿圈120上的第二槽部125；该第一槽部135连通双联齿保持架130的中部及侧壁，输出齿圈142的中心设有过线孔1420，该过线孔1420连通第一输出件150的第一中空通孔151及第一导线槽的第一槽部135。

工作时，驱动模块160通过第一驱动齿轮170向第一传动模块110输出转动，第一驱动齿轮170带动第一一级行星齿轮132转动，第一一级行星齿轮132通过第一一级行星架131带动第一二级太阳齿轮133转动，第一二级太阳齿轮133带动第一二级行星齿轮134及第一三级行星齿141转动，第一三级行星齿141再通过输出齿圈142带动第一输出件150转动，从而实现第一驱动齿轮170向第一输出件150的传动。该第一输出件150与机器人的肩部固定部转动连接，从而实现旋转操作。

继续参阅图6～8，第一驱动模块160还包括第一PCB板163，第二导线槽1610用于容置连接第一电机162及PCB板163的导线。具体地，第二导线槽1610分别连通至第一电机162及第一PCB板163的导线端子；即第二导线槽1610用于容置分别连接第一电机162及第一PCB板163的导线。第一驱动模块160还包括第一电机尾盖164及第一导线盖板165，第一电机尾盖164安装在第一电机安装主体161的底部并对第一PCB板163进行保护。第一导线盖板165对应安装盖设在第二导线槽1610及第一导线槽的部分上。第一电机尾盖164通过第一螺栓组件连接执行器连接件300的一端；且第一电机尾盖164具有第二执行器200相球面配合的球形凹面结构180。

第一PCB板163包括编码器；第一电机162包括第一电机轴1620，该第一电机轴1620贯穿第一电机162；该第一电机为外转子电机。第一电机轴1620靠近第一传动模块110的一端安装第一驱动齿轮170，第一电机轴1620的另一端固定有第一磁铁621并靠近第一PCB 板163设置，以供第一PCB板163上的编码器记录第一电机轴1620转动的圈数。具体地，第一PCB板163上的编码器通过记录第一磁铁1621转动使磁场改变的次数，从而记录第一电机162转动的圈数。

第一驱动模块160还包括安装在第一电机安装主体161内的第一抱闸166及第一抱闸锁定片167，第一抱闸锁定片167与第一电机轴1620固定连接，通过第一抱闸166对第一抱闸锁定片167的作用以限制第一电机轴1620的转动。具体地，当第一抱闸166通电时，第一电机轴1620可以自由转动，当第一抱闸166断电时，第一抱闸166限制第一抱闸锁定片167的转动从而限制住第一电机轴1620的转动。

第一执行器100还包括若干第一顶丝190，第一顶丝190连接第一电机安装主体161与第一内齿圈120，以使第一电机安装主体161与第一内齿圈120锁紧。具体地，第一电机安装主体161与第一内齿圈120轴向配合，通过第一顶丝190锁紧，通过拆卸第一顶丝190，可以快速的更换传动模块110。可以理解地，输出固定盖140与双联齿保持架130同样通过第一顶丝190固定。

该第一执行器100，通过传动外壳的第一导线槽连通第一输出件150的第一中心通孔151 及第一电机安装主体161的第二导线槽1610，方便导线可以顺利分别连接第一电机162、第一PCB板163及第二执行器200，避免了导线在工作过程中出现缠绕或者破损的问题。而驱动模块160的第一驱动齿轮170与第一传动模块110的第一减速机构及第一输出件150的紧密配合，紧凑小巧。

第一驱动齿轮170与第一一级行星齿轮132啮合，通过第一一级行星架131传递至第一二级太阳齿轮133实现减速比为9:1的减速；而第一二级行星齿轮134带动第一三级行星齿 141转动后，第一三级行星齿141通过输出齿圈142传递至第一输出件150的传动比均为4.5:1，因此第一驱动齿轮170最终传递至第一输出件150的减速比为9×4.5＝40.5；从而实现了较大的减速，达到柔性执行的需求，确保运行安全可靠。

继续参阅图10～17，第二执行器200包括第二传动模块210及第二驱动模块260；该第二执行器还包括若干第二顶丝290，第二顶丝290用于连接第二传动模块210及第二驱动模块 260，以使第二传动模块210及第二驱动模块260锁紧。第二驱动模块260包括第二驱动齿轮 270，通过第二驱动齿轮270与第二传动模块210传动连接。

第二传动模块210包括主壳体220、垂直传动件230、第二减速机构240及与第二减速机构240固定连接的第二输出件。主壳体220包括具有第一安装位221和第二安装位222的连接端以及与连接端一体结构的固定端223，第一安装位221与第二安装位222相对设置；第一安装位221用于安装垂直传动件230，主壳体220及第二安装位22用于安装第二减速机构240；固定端223用于固定第二驱动模块260。垂直传动件230与第二驱动齿轮270啮合连接，以将第二驱动齿轮270的转动通过垂直传动件230的传动转为垂直方向上的转动，即第二驱动齿轮270与垂直传动件230的转动轴心相互垂直设置。第二减速机构240用于将垂直传动件230的转动减速传递给第二输出件。

一并参阅图12～图15，本实施例中，主壳体220呈T型设置，即第一安装位221、第二安装位222及固定端223呈T型分布设置，其中第一安装位221与第二安装位222相对设置。因此第二执行器200执行器又称T型电动执行器。第一安装位221与第二安装位222相对形成具有与执行器连接件300相配合的切面结构；连接端的外表面为与第一电机尾盖164的球形凹面结构180相配合的球形端面结构280。

具体地，第一安装位221的中心轴线与第二安装位222的中心轴线对齐，固定端223的中心轴线与第一安装位221及第二安装位222的中心轴线垂直设置。主壳体220的内部呈中空设置，主壳体220的中空内部分别连通第一安装位221、第二安装位222及固定端223。主壳体220的内壁设有内齿，以对应啮合第二减速机构240。

垂直传动件230朝向主壳体220的一面的周缘部分为端面齿轮231，该端面齿轮231与第二驱动齿轮270啮合。垂直传动件230的中心朝向主壳体220延伸一个第二一级太阳齿轮 232。垂直传动件230还包括设置在端面齿轮231及第二一级太阳齿轮232之间的定位环台 233；第二传动模块210还包括套设在该定位环台233上的第一轴承211，该第一轴承211安装在第一安装位221上以承接垂直传动件230。在本实施例中，垂直传动件230沿轴心方向呈中空设置，以供第二输出件穿设并由第一安装位221、第二安装位222输出。

其中，第二传动模块210还包括安装在第一安装位221上的端盖213，该端盖213盖设在垂直传动件230上。第二走线结构包括该端盖213上的第三导线槽2130，该第三导线槽2130 的两端分别连通垂直传动件230及第二减速机构的240的行星齿轮传动组件及第二驱动模块 260，以安装导线。

一并参阅图15～17，行星齿轮传动组件包括中间行星架241、枢接在该中间行星架241 上的至少两个第二一级行星齿轮242、与中间行星架241固定连接的第二二级太阳齿轮243；第二一级行星齿轮241与第二一级太阳齿轮232啮合。进一步地，第二一级行星齿轮242的数量为五个，圆周分布并分别枢接在中间行星架241上，各第二一级行星齿轮242与第二一级太阳齿轮232啮合的同时，也与主壳体220的内齿啮合，以保持第二一级行星齿轮242的稳定运转。第二一级行星齿轮242围绕并啮合在第二一级太阳齿轮232周围；当第二驱动齿轮270转动，带动垂直传动件230转动时，第二一级太阳齿轮232转动并利用啮合关系驱使第二一级行星齿轮242自转，而由于与主壳体220的内齿啮合，第二一级行星齿轮242在自转的同时也会沿主壳体220的内齿移动，即绕第二一级太阳齿轮232公转，这一公转就带动了中间行星架241转动，从而驱动第二二级太阳齿轮243转动。

第二减速机构240还包括第二二级行星架244及枢接在该第二二级行星架244上的至少两个第二二级行星齿轮245。在本实施例中，第二二级行星齿轮245的数量为五个，第二二级行星齿轮245圆周分布并分别枢接在第二二级行星架244上。第二二级行星齿轮245围绕并啮合在第二二级太阳齿轮243的周围。第二二级太阳齿轮243转动时，通过第二二级行星齿轮245带动第二二级行星架244转动，在本实施例中，各第二二级行星齿轮245与第二二级太阳齿轮243啮合的同时，也与主壳体220的内齿啮合。

进一步地，第二传动模块210还包括套设在该第二二级行星架244的第二轴承212，该第二轴承212安装在第二安装位222上以承接第二减速机构2件40。

第二输出件包括与第二二级行星架244固定连接的传送轴250以及固定盘251。具体地，传动轴250靠近第二安装位222的一端周面径向向外延伸连接固定盘251，该固定盘251通过卡接或者螺纹连接的方式与第二二级行星架244固定。传动轴250贯穿垂直传动件230及第二减速机构240。

第二走线结构包括：在传动轴250设有的第二中心通孔252，以供导线穿过。第二中心通孔252靠近第一安装位221的位置连通第三导线槽2130，第二中心通孔252靠近第二安装位222的位置用于与第一执行器100连接，避免了导线从外部连接，使导线缠绕或者破损的问题。

主壳体220的第一安装位221也可通过的轴承组件连接螺孔板214，螺孔板214和固定盘251上周向开设多个第二螺栓孔2141，穿过执行器连接件300的第二内六角螺栓330与多个第二螺栓孔2141螺纹连接，从而使减速后的固定盘251转动时，沿连接执行器连接件的轴向方向转动。本申请中可采用单面传动，另一面通过轴承组件辅助转动；同样也可采用两个安装位均转动装配固定盘251，传动轴250两端延伸与两侧固定盘固定连接的双侧驱动方式。

继续参阅图15，第二驱动模块260包括第二电机安装主体261、固定在第二电机安装主体261内的第二电机262、及固定在第二电机安装主体261底部的第二PCB板263。

第二走线结构还包括在第二电机安装主体261上设有第四导线槽2610，该第四导线槽 2610与第三导线槽2130连通。换言之，第三导线槽2130与传动轴250的第二中心通孔252 及第二驱动模块260的第四导线槽2610连通。具体地，第四导线槽2610分别连通至第二电机262及第二PCB板263的导线端子；即第四导线槽2610用于容置分别连接第二电机262及第二PCB板263的导线。并且，第三导线槽2130与走线连接槽310连通。第二驱动模块 260还包括第二电机尾盖264及第二导线盖板265，第二电机尾盖264安装在第二电机安装主体261的底部并对第二PCB板263进行保护。第二导线盖板265对应安装盖设在第四导线槽2610上。

第二PCB板263包括编码器；第二电机262包括第二电机轴2620，该第二电机轴2620贯穿第二电机262；第二电机轴2620靠近第二传动模块210的一端安装第二驱动齿轮270，第二电机轴2620的另一端固定有第二磁铁2621并靠近第二PCB板263设置，以供第二PCB 板263上的编码器记录第二电机轴2620转动的圈数。具体地，第二PCB板263上的编码器通过记录第二磁铁2621转动使磁场改变的次数，从而记录第二电机262转动的圈数。

第二驱动模块260还包括安装在第二电机安装主体261内的第二抱闸266及第二抱闸锁定片267，第二抱闸锁定片267与第二电机轴2620固定连接，通过第二抱闸266对第二抱闸锁定片267的作用以限制第二电机轴2620的转动。具体地，当第二抱闸266通电时，第二电机轴2620可以自由转动，当第二抱闸266断电时，第二抱闸266限制第二抱闸锁定片267的转动从而限制住第二电机轴2620的转动。

该第二执行器，通过第二驱动模块260的第二驱动齿轮270与主壳体220、垂直传动件 230、第二减速机构240及传动轴250的紧密配合，紧凑小巧。而传动轴250的第二中心通孔 252贯穿垂直传动件230及第二减速机构240，并通过第三导线槽2130及第二驱动模块260 的第四导线槽2610连通，方便导线分别连接第二电机262、第二PCB板263及外部的第一执行器100，避免了导线出现缠绕或者破损的问题。

第二驱动齿轮270与垂直传动件230啮合，实现减速比为2.75的减速；而垂直传动件230 与中间行星架241、中间行星架241与第二二级行星架244的传动比均为4:1，因此第二驱动齿轮270最终传递至传动轴250的减速比为2.75×4×4＝44；从而实现了较大的减速，达到柔性执行的需求。

本实用新型中，通过第一执行器和第二执行器之间紧密配合，减少肩部执行器组件所占空间，并使机器人完成抬手、旋转等操作，应用执行器较少，减少制造成本，运行安全可靠。

另外本实用新型还提供了一种机器人，机器人包括上述肩部执行器组件。

肩部执行器组件的第一执行器的第一驱动模块与执行器连接件固定连接，第一执行器的第一输出件与机器人当中的机械爪、机械臂或其它执行器连接，从而实现机器人的旋转操作。

第二执行器的第二输出件与执行器连接件转动连接，且第二执行器的第二驱动模块与机器人当中的躯干固定连接，从而第二输出件通过执行器连接件驱使第一执行器相对所述第二执行器摆动，从而实现机器人的抬举操作。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (19)

1.一种肩部执行器组件，其特征在于，包括：第一执行器、第二执行器以及执行器连接件；

所述第一执行器包括第一驱动模块以及第一传动模块；所述第一驱动模块通过第一减速机构连接所述第一传动模块，所述第一传动模块具有绕所述第一执行器中心轴线转动的第一输出件，所述第一驱动模块与所述执行器连接件的一端可拆卸地固定连接；

所述第二执行器包括第二驱动模块以及第二传动模块；所述第二驱动模块通过第二减速机构连接所述第二传动模块，所述第二传动模块具有绕所述第二传动模块的中心轴线转动的第二输出件，所述第二输出件与所述执行器连接件另一端转动连接；

其中，所述第二输出件通过所述执行器连接件驱使所述第一执行器相对所述第二执行器摆动。

2.根据权利要求1所述的肩部执行器组件，其特征在于，所述第一执行器与第二执行器分别设有用于容纳导线的第一走线结构与第二走线结构，所述第二走线结构贯穿所述第二输出件，所述执行器连接件上设有走线连接槽，所述走线连接槽连接于所述第一走线结构与第二走线结构之间。

3.根据权利要求1所述的肩部执行器组件，其特征在于，所述执行器连接件有两个并相对镜像设置在所述第一执行器和所述第二执行器的两侧。

4.根据权利要求2所述的肩部执行器组件，其特征在于，所述第一驱动模块设置有球形凹面结构，所述第二传动模块设置有与所述球形凹面结构相配合的球形端面结构，且所述球形端面结构的两侧为与所述执行器连接件相配合的切面结构。

5.根据权利要求4所述的肩部执行器组件，其特征在于，所述第一驱动模块包括第一电机及第一电机安装主体；

所述第一电机固定在所述第一电机安装主体内部；

所述第一传动模块包括连接所述第一减速机构的所述第一输出件；

所述第一减速机构包括与所述第一电机安装主体固定连接的传动外壳；

所述第一走线结构包括设于所述第一输出件上供导线穿过的第一中心通孔；

所述第一走线结构还包括设于所述传动外壳上连通所述第一中心通孔并贯穿至所述第一执行器侧面的第一导线槽；所述第一电机安装主体设有连通所述第一导线槽的第二导线槽，且所述第二导线槽与所述走线连接槽连通。

6.根据权利要求5所述的肩部执行器组件，其特征在于，所述传动外壳包括与所述第一电机安装主体固定连接的第一内齿圈；

所述第一减速机构还包括与所述第一电机的电机轴固定的第一驱动齿轮、第一一级行星架、枢接在所述第一一级行星架上的第一一级行星齿轮、与所述第一一级行星架固定连接的第一二级太阳齿轮；所述第一一级行星齿轮与所述第一驱动齿轮以及第一内齿圈啮合，所述第一二级太阳齿轮与所述第一输出件传动连接。

7.根据权利要求6所述的肩部执行器组件，其特征在于，所述传动外壳还与包括与所述第一内齿圈固定连接的双联齿保持架，所述第一二级太阳齿轮枢接在所述双联齿保持架上；

所述第一减速机构还包括第一二级行星齿轮及第一三级行星齿轮；所述第一二级行星齿轮与所述第一二级太阳齿轮啮合；所述第一三级行星齿轮与所述第一二级行星齿轮固定连接并分别枢接设置在所述双联齿保持架的上端与下端；所述第一减速机构还包括有与所述第一三级行星齿相啮合的输出齿圈啮。

8.根据权利要求7所述的肩部执行器组件，其特征在于，所述传动外壳还包括与所述双联齿保持架固定连接的输出固定盖；

所述第一输出件还包括固定于所述输出齿圈之内的输出法兰；所述输出法兰枢接在所述输出固定盖内，所述输出法兰的中间开孔与所述第一中心通孔连通。

9.根据权利要求8所述的肩部执行器组件，其特征在于，所述第一电机安装主体远离所述输出固定盖的一端连接有第一电机尾盖，所述第一电机尾盖通过第一螺栓组件连接所述执行器连接件的一端；且所述第一电机尾盖具有所述球形凹面结构。

10.根据权利要求9所述的肩部执行器组件，其特征在于，所述第二驱动模块包括垂直传动件；

所述第二传动模块包括主壳体，所述主壳体的一端固定连接所述垂直传动件，所述主壳体的另一端的一侧设置有第一安装位；

所述第二减速机构绕横向轴线转动安装于所述主壳体的内部，且所述垂直传动件连接所述第二减速机构；所述第二减速机构的一端连接有固定盘，且所述固定盘转动连接在所述第一安装位；且一侧的执行器连接件与所述固定盘通过第二螺栓组件连接，另一侧的执行器连接件通过轴承组件与所述第二减速机构连接。

11.根据权利要求10所述的肩部执行器组件，其特征在于，所述主壳体包括固定端和连接端，所述固定端与所述第二驱动模块固定连接；

所述连接端的宽度小于所述固定端且两侧相对形成具有所述切面结构的所述第一安装位与第二安装位；

所述连接端的外表面为与所述第一电机尾盖的球形凹面结构相配合的所述球形端面结构。

12.根据权利要求10所述的肩部执行器组件，其特征在于，所述垂直传动件包括端面齿轮及与所述端面齿轮同轴固定的第二一级太阳齿轮；

所述第二减速机构包括行星齿轮传动组件，所述第二一级太阳齿轮与所述行星齿轮传动组件啮合。

13.根据权利要求12所述的肩部执行器组件，其特征在于，所述行星齿轮传动组件包括中间行星架与枢接在该中间行星架一侧的第二一级行星齿轮；所述第二一级行星齿轮与所述第二一级太阳齿轮啮合；所述主壳体的内壁设有第二内齿圈，所述第二一级行星齿轮与所述第二内齿圈啮合，所述中间行星架通过所述第二输出件与所述固定盘传动连接；

所述行星齿轮传动组件还包括固定在所述中间行星架另一侧的第二二级太阳齿轮以及枢接在所述第二输出件上的第二二级行星齿轮，所述第二二级行星齿轮与所述第二二级太阳齿轮啮合，所述第二二级行星齿轮与所述第二内齿圈啮合。

14.根据权利要求13所述的肩部执行器组件，其特征在于，所述第二输出件包括贯穿所述行星齿轮传动组件且两端外露至所述主壳体的传动轴，所述传动轴一端固定装配所述固定盘，所述传动轴的另一端通过所述轴承组件连接对应的执行件连接件。

15.根据权利要求14所述的肩部执行器组件，其特征在于，所述驱动模块还包括第二电机安装主体、固定在所述第二电机安装主体内的第二电机；其中，

所述垂直传动件包括设置在所述第二电机的电机轴上的主驱动齿轮，所述主驱动齿轮与所述端面齿轮相啮合。

16.根据权利要求15所述的肩部执行器组件，其特征在于，所述第二走线结构包括在所述传动轴上开设的第二中心通孔；

所述主壳体的任意一侧安装位上连接有端盖，所述端盖上开设有与所述第二中心通孔连通的第三导线槽，所述第二电机安装主体上开设有与所述第三导线槽连通的第四导线槽，且所述第三导线槽与所述走线连接槽连通。

17.根据权利要求1～16中任一项所述的肩部执行器组件，其特征在于，所述第一执行器和所述第二执行器均装配有抱闸系统。

18.根据权利要求1～16中任一项所述的肩部执行器组件，其特征在于，所述第一执行器和所述第二执行器均装配有用于采集对应电机转速的位置编码系统。

19.一种机器人，其特征在于，包括如权利要求1～18任一项中所述的肩部执行器组件。

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