CN220241524U - 机器人关节及机器人 - Google Patents

Abstract

本申请涉及机器人技术领域，特别涉及一种机器人关节及机器人。机器人关节包括壳体、安装调节座以及减速机构。安装调节座连接于壳体，壳体能够相对于安装调节座绕指定圆心转动。减速机构包括驱动模组、传动件以及输出件，驱动模组设置于安装调节座；输出件设置于壳体，传动件可转动地穿设于安装调节座，并传动连接于所述驱动模组和所述输出件之间；传动件相对于安装调节座转动的转动轴线和指定圆心之间存在间隔。上述机器人关节采用齿轮传动结构代替减速机结构，降低成本。

Description

机器人关节及机器人

技术领域

本申请涉及机器人技术领域，特别涉及一种机器人关节及机器人。

背景技术

目前机器人手腕传动机构多采用电机结合减速机的驱动方式，该驱动方式过于依赖减速机的性能，成本受减速机的影响较大，总体成本较高。为了减少机器人手腕结构对减速机的依赖，同时减少整个机器人手腕的结构成本，在进行手腕结构设计时，部分厂家采用了齿轮结构的传动，但往往各级传动齿轮之间有较高的耦合，齿轮传动的调整难度大，为了保证传动精度往往需要较高的齿轮及铸件加工精度。

实用新型内容

本申请提供一种机器人关节，本申请还提供一种具有上述机器人关节的机器人。

第一方面，本申请提供一种机器人关节，包括壳体、安装调节座以及减速机构。安装调节座连接于壳体，壳体能够相对于安装调节座绕指定圆心转动。减速机构包括驱动模组、传动件以及输出件，驱动模组设置于安装调节座；输出件设置于壳体，传动件可转动地穿设于安装调节座，并传动连接于驱动模组和输出件之间；传动件相对于安装调节座转动的转动轴线和指定圆心之间存在间隔。

在一些可选示例中，壳体设有调节配合部，安装调节座设有与壳体转动配合的至少一部分圆弧结构，圆弧结构通过调节配合部与壳体转动配合，指定圆心为圆弧结构的圆心。

在一些可选示例中，安装调节座设有定位孔，定位孔的轴线与指定圆心不重合，传动件同轴穿设于定位孔。

在一些可选示例中，安装调节座包括座体和定位圆台，定位圆台相对于座体朝向调节配合部的一侧的表面凸出；调节配合部为开设于壳体的安装孔，定位圆台可转动地嵌设于安装孔；壳体能够绕定位圆台相对于安装调节座转动。

在一些可选示例中，传动件包括传动轴和传动齿轮，传动轴可转动地穿设于安装调节座，传动齿轮连接于传动轴，输出件为与传动齿轮啮合的输出齿轮；壳体相对于安装调节座绕指定圆心转动时，传动齿轮和输出齿轮的中心距发生改变。

在一些可选示例中，驱动模组包括驱动齿轮和从动齿轮，从动齿轮与传动件同轴设置并止转连接，驱动齿轮与从动齿轮啮合以带动从动齿轮、传动件转动；驱动齿轮的转动轴线和从动齿轮的转动轴线相交。

在一些可选示例中，机器人关节还包括驱动件和花键轴，驱动件连接于安装调节座，驱动件的输出轴通过花键轴连接于驱动齿轮。

在一些可选示例中，输出轴插设于花键轴且与花键轴花键连接，机器人关节还包括弹性件，弹性件的两端沿输出轴的轴线方向分别弹性抵持于花键轴和输出轴。

在一些可选示例中，机器人关节还包括垫片和锁紧件，垫片叠置于从动齿轮远离壳体的一端，传动件穿设于从动齿轮，锁紧件依次穿设于垫片和传动件且固定连接于传动件。

在一些可选示例中，安装调节座包括座体和连接部，连接部连接于座体和壳体之间，连接部设有调节孔；机器人关节还包括固定件，固定件穿设于调节孔并可拆卸地连接于壳体和连接部，固定件与调节孔的相对位置能够被改变以使壳体能够相对于安装调节座转动。

在一些可选示例中，调节孔为沿指定圆心的圆周的周向延伸设置的腰型孔，调节孔的数量设置有多个，多个调节孔沿安装调节座的周向间隔排布于连接部；或者，调节孔为圆孔，调节孔的数量设置有多个，多个调节孔环绕于安装调节座，多个调节孔的环绕的圆心与指定圆心重合。

在一些可选示例中，机器人关节还包括限位件、调节从动件以及调节驱动件，限位件固定设置于安装调节座，调节从动件的一端连接于壳体、另一端可活动地限位于限位件，调节驱动件可转动地连接于调节从动件，并限位于限位件，调节驱动件相对调节从动件转动时，能够驱动调节从动件相对于限位件移动，使调节从动件带动壳体绕指定圆心转动。

在一些可选示例中，输出件贯穿地设置有用于供机器人的线束穿设的安装通孔，安装通孔的孔轴方向与传动件的轴向相同。

第二方面，本申请还提供一种机器人，包括机体以及上述任一项的机器人关节，机器人关节连接于机体。

相对于现有技术，本申请提供的机器人关节使用时，驱动模组驱动传动件相对于安装调节座转动，传动件驱动输出件相对于壳体转动。本申请的机器人关节采用齿轮传动结构代替减速机结构，大幅降低了成本。采用齿轮传动可以很好地抵抗外部冲击和过载，降低机器人使用时的故障率。操作人员可以通过调整壳体和安装调节座之间的相对位置来调节传动件和输出件之间的距离，保证了传动精度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施方式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申请的一些实施方式，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。

图1是本申请一实施例提供的机器人的模块框图。

图2是本申请一实施例提供的机器人关节的平面结构示意图。

图3是图2所示机器人关节的A-A向剖面结构示意图。

图4是图3中C部分的放大结构示意图。

图5是图3所示机器人关节的端盖和从动齿轮的剖面结构示意图。

图6是图2所示机器人关节的B-B向剖面结构示意图。

图7是图6中D部分的放大结构示意图。

图8是图2所示机器人关节的立体结构示意图。

图9是图2所示机器人关节的安装调节座的平面结构示意图。

图10是图2所示机器人关节的另一视角的平面结构示意图。

图11是图8中E部分的放大结构示意图。

标号说明：100、机器人关节；10、壳体；12、主体部；121、第一安装部；123、第二安装部；125、调节配合部；126、安装孔；20、安装调节座；21、座体；212、第一容纳部；2121、第一腔；2123、第一安装口；214、第二容纳部；2141、第二腔；2143、第二安装口；216、端盖；23、定位部；231、圆弧结构；232、定位圆台；236、定位孔；25、连接部；252、调节孔；30、减速机构；32、驱动模组；321、驱动齿轮；3212、第一轴部；3214、第一啮合部；323、从动齿轮；325、第一轴承；327、预紧螺母；34、输出件；343、输出齿轮；3432、第二轴部；3434、第二啮合部；3436、安装通孔；36、传动件；361、传动轴；363、传动齿轮；38、第二轴承；40、输出法兰；50、垫片；52、锁紧件；60、固定件；70、调节机构；72、限位件；721、限位孔；74、调节从动件；76、调节驱动件；80、驱动件；81、输出轴；83、花键轴；832、卡持凸起；90、弹性件；200、机器人；201、机体；203、执行端。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件，本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一组件。说明书及权利要求并不以名称的差异作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”；“大致”是指本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。

请参阅图1，本申请实施例提供一种机器人关节100，机器人关节100可以应用于机器人200中。

本说明书对机器人200的具体类型不作限制，例如，机器人200可以为工业机械臂机器人或行车机器人，也可以为协作机器人，在本实施例中，机器人200为协作机器人。协作机器人是一种可以实现人员与机器人共处并协同工作的机器人类型，协作机器人凭借其所具备的人机安全性，正逐渐向汽车零部件、金属加工、电子、以及医疗器械、消费餐饮等诸多领域渗透，大大提高了劳动作业效率。

机器人200可以包括机体201、执行端203以及机器人关节100。机器人关节100连接于执行端203和机体201之间，其用于驱使执行端203相对于机体201运动。机体201可以为机器人200的基座，例如机器人200为协作机器人时，机体201可以为底座(例如固定底座)，其用于支撑机器人关节，使机器人关节更稳定；又如，机器人200为仿生机器人时，机体201可以为仿生躯干部分；机器人200为机械臂时，机体201可以是安装底座，还可以是前端的机械臂部。

在本申请中，除非另有明确的规定或限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通，也可以是仅为表面接触。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在一些实施例中，机器人200可以包括多个执行端203，相应地，机器人200也包括与多个执行端203一一对应的机器人关节100，每个执行端203均通过对应的机器人关节100连接于机体201。或者，多个执行端203可以依次连接，例如，相邻的两个执行端203通过关节模组连接，位于前端的执行端203通过关节模组连接于机体201，后端(如末端)的执行端203可以通过关节模组连接于位于其前面的执行端203。本说明书对机器人关节100的具体类型不作限制，例如，机器人关节100可以为机器人200的腕关节，也可以为机器人200的肘关节，在本实施例中，机器人关节100为机器人200的手腕关节。

请同时参阅图2和图3，机器人关节100包括壳体10、安装调节座20、减速机构30，安装调节座20可转动地连接于壳体10。减速机构30包括驱动模组32、传动件36以及输出件34。驱动模组32设置于安装调节座20，输出件34设置于壳体10。传动件36可转动地设置于安装调节座20，并传动连接于驱动模组32和输出件34之间。

在本申请中，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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

安装时，将驱动模组32组装至安装调节座20、输出件34组装至壳体10，将传动件36穿设于安装调节座20，并连接于驱动模组32和输出件34之间。使用时，驱动模组32驱动传动件36相对于安装调节座20转动，传动件36带动输出件34转动。本申请的机器人关节100采用齿轮传动结构(驱动模组32、输出件34以及传动件36)代替减速机结构，大幅降低了成本。采用齿轮传动可以很好地抵抗外部冲击和过载，降低机器人200使用时的故障率。

在本实施例中，安装调节座20可以包括座体21和定位部23，座体21用于安装驱动模组32，定位部23设置于座体21，定位部23用于与壳体10配合连接。座体21可以包括彼此连接的第一容纳部212和第二容纳部214，定位部23设置于第二容纳部214。

座体21可以通过铸造成型，以保证较高的结构强度和传动稳定性，因此，第一容纳部212以及第二容纳部214虽然采用了不同的命名来指代座体21的不同部分，但是这些命名不应视为对座体21的结构的限制，这些命名仅是为了便于描述而作出，例如第一容纳部212、第二容纳部214之间的连接可以为一体成型的连接结构，第一容纳部212、第二容纳部214之间可以不具备明显的分界线。在其他的实施例中，座体21可以通过组装连接成型，以降低制备难度，例如，第一容纳部212、第二容纳部214可以分别独立制备完成后，通过紧固件组装于一起而形成座体21的整体结构，其中，第一容纳部212、第二容纳部214可以分别通过铸造成型，且第一容纳部212、第二容纳部214二者之间可以通过紧固件(如螺钉、螺栓螺柱等螺纹紧固件)或/及结构胶等粘结剂连接于一起。

第一容纳部212大致呈筒状，第一容纳部212具有第一腔2121，第一腔2121沿第一方向X贯穿第一容纳部212远离第二容纳部214的一端形成第一安装口2123。第二容纳部214一体成型于第一容纳部212，第二容纳部214具有第二腔2141，第二腔2141沿第二方向Y贯穿第二容纳部214的一端形成第二安装口2143。第二腔2141连通第一腔2121，第一方向X和第二方向Y相交(例如垂直)。

驱动模组32可以包括驱动齿轮321和从动齿轮323，从动齿轮323与传动件36同轴设置并止转连接，驱动齿轮321与从动齿轮323啮合以带动从动齿轮323、传动件36转动。驱动齿轮321的转动轴线和从动齿轮323的转动轴线相交。应当理解的是，从动齿轮323与传动件36之间的“止转连接”应理解为，从动齿轮323与传动件36之间相对固定，传动件36可随从动齿轮323的转动而转动。

在本实施例中，驱动齿轮321可以包括第一轴部3212和第一啮合部3214。第一轴部3212可转动地设置于第一腔2121内，且沿第一方向X延伸设置，第一轴部3212的轴线与第一方向X大致平行。第一啮合部3214大致同轴连接于第一轴部3212靠近第二容纳部214的一端且伸入第二腔2141内，第一啮合部3214可以一体成型于第一轴部3212。从动齿轮323可转动地设置于第二腔2141，从动齿轮323的轴线与第二方向Y大致平行，从动齿轮323与第一啮合部3214啮合。驱动齿轮321相对于第一容纳部212转动、带动从动齿轮323相对于第二容纳部214转动，从而通过传动件36驱动输出件34。在本实施例中，驱动齿轮321和从动齿轮323均为准双曲面齿轮，且驱动齿轮321的第一啮合部3214的外径小于从动齿轮323的外径。准双曲面齿轮副小轮具有较大的螺旋角使之啮合时获得更大的重合度，传动更平稳。

在本实施例中，驱动模组32还可以包括第一轴承325，第一轴承325设置于第一轴部3212和第一容纳部212的内壁之间，第一轴承325用于支撑第一轴部3212，提高驱动齿轮321的稳定性。第一轴部3212上可以设有用于限位第一轴承325的凸起，该凸起抵持于第一轴承325的内圈的端部，限制第一轴承325的轴向位移，提高了第一轴承325安装的稳定性。本说明书对第一轴承325的具体类型不作限制，例如，第一轴承325可以为双列角接触球轴承，或者第一轴承325也可以为圆锥滚子轴承、交叉滚子轴承等轴承。在本实施例中，第一轴承325为圆锥滚子轴承。

为了防止驱动齿轮321沿轴向窜动影响第一啮合部3214和从动齿轮323之间的中心距，第一容纳部212的内壁可以设置有限位台，限位台用于限制第一轴部3212靠近第二腔2141的位移。驱动模组32还可以包括预紧螺母327，预紧螺母327套设于第一轴部3212外且连接于第一容纳部212的内壁。预紧螺母327通过第一安装口2123安装于第一腔2121，预紧螺母327靠近第二容纳部214的一端抵持于第一轴承325的外圈的一端，通过第一轴承325完成对驱动齿轮321的预紧限位，提高了第一啮合部3214和从动齿轮323之间的传动稳定性，也提高了驱动模组32的安装精度。在一些实施例中，为了提高驱动模组32的密封性，驱动模组32和第一轴部3212之间也可以设置有油封。

请同时参阅图3和图5，在本实施例中，座体21还可以包括端盖216，端盖216可拆卸地连接于第二容纳部214，且遮蔽第二安装口2143。本说明书对端盖216和第二容纳部214之间的具体连接方式不做限制，例如，端盖216可以螺纹连接于第二容纳部214，端盖216也可以通过螺栓连接于第二容纳部214。当端盖216连接于第二容纳部214时，端盖216朝向第二腔2143的一端抵持于从动齿轮323远离驱动齿轮321的一端，从而限制从动齿轮323远离驱动齿轮321的轴向位移。端盖216在安装于第二容纳部214的过程中即可完成调节从动齿轮323和驱动齿轮321之间的中心距的操作，当端盖216安装完毕后，前述二者的中心距也调节完毕。端盖216进一步提高了第一啮合部3214和从动齿轮323之间的传动稳定性以及驱动模组32的安装精度。端盖216组装简单，既可实现从动齿轮323和驱动齿轮321的固定约束，也能满足二者之间的调隙需求。

应当理解的是，本说明书的“某个元件抵持于另一个元件”，应理解为，二者之间可以是直接接触抵持，或者间接抵持(例如二者之间存在居中元件时)，例如，该另一个元件安装在居中元件上，该某个元件可以抵持于该居中元件，从而“抵持于另一个元件”。关于上述“端盖216抵持于从动齿轮323”，端盖216可以直接抵持于从动齿轮323，也可以通过居中元件间接抵持于从动齿轮323，例如，端盖216和从动齿轮323的轴部之间可以设置有用于支撑从动齿轮323的轴承，端盖216可以通过该轴承间接抵持于从动齿轮323，实现对从动齿轮323的轴向限位。其中，端盖216和从动齿轮323的轴部之间的轴承可以选用双列角接触球轴承。

在本实施例中，传动件36止转连接于从动齿轮323，且与从动齿轮323止转连接。具体地，传动件36包括传动轴361和传动齿轮363，传动轴361可转动地穿设于安装调节座20。传动轴361沿第二方向Y延伸设置，传动轴361的一端插设于从动齿轮323的轴部内，另一端突出于第二容纳部214且位于壳体10内。本说明书对传动轴361和从动齿轮323之间的止转连接方式不作限制，例如，传动轴361和从动齿轮323之间可以通过花键连接，传动轴361和从动齿轮323之间也可以通过螺栓等固定件形成刚性连接。在本实施例中，从动齿轮323的用于供传动轴361插设的内孔具有内花键结构，传动轴361插设于从动齿轮323的一端具有外花键结构，传动轴361和从动齿轮323通过花键配合实现止转连接。

传动齿轮363连接于传动轴361位于壳体10内的一端以传动连接于输出件34。传动齿轮363与传动轴361同轴，且与传动轴361止转连接。本说明书对传动齿轮363和传动轴361之间具体连接方式不作限制，传动齿轮363可以一体成型于传动轴361，也可以通过固定件连接于传动轴361，传动齿轮363和传动轴361的整体可以看作圆柱齿轮。

请参阅图5、图6和图7，在一些实施例中，传动轴361和从动齿轮323之间可以既存在花键配合也存在刚性连接结构。具体地，机器人关节100还可以包括垫片50和锁紧件52，垫片50叠置于从动齿轮323远离传动齿轮363壳体10的一端。传动轴361穿设于从动齿轮323，传动轴361靠近端盖216的一端的表面暴露于从动齿轮323外且与从动齿轮323远离传动齿轮363的一端的表面大致齐平，垫片50叠置于二者齐平的表面。锁紧件52依次穿设于垫片50和传动轴361，并可固定地连接于传动轴361。本说明书对锁紧件52的具体结构不作限制，例如，锁紧件52可以为螺钉、螺栓等结构，或者锁紧件52也可以为销钉。

锁紧件52的数量可以设置有多个，其中一个如上述依次穿设于垫片50和传动轴361，其他的锁紧件52可以穿设于垫片50和从动齿轮323的端面，多个锁紧件52(除了穿设于传动轴361的)可以沿从动齿轮323的周向排布于垫片50上。多个锁紧件52提高了传动件36和从动齿轮323之间的连接稳定性。为了便于安装锁紧件52，端盖216上可以设置有让位口，操作人员可以通过让位口安装锁紧件52。

传动轴361远离从动齿轮323的一端伸出第二容纳部214，且可转动与第二容纳部214配合。在本实施例中，减速机构30还可以包括第二轴承38，第二轴承38设置于第二容纳部214和传动轴361之间，其用于辅助支撑传动轴361。在本实施例中，第二轴承38为滚针轴承。

请同时参阅图6、图7和图8，在本实施例中，壳体10大致呈中空的壳体状，壳体10用于安装输出件34。壳体10包括主体部12，主体部12包括彼此连接的第一安装部121和第二安装部123。第一安装部121连接于第二容纳部214，其用于安装输出件34的部分结构。第一安装部121和第二安装部123沿第三方向Z并排设置，第三方向Z和第一方向X、第二方向Y均相交(例如垂直)。第二安装部123用于安装输出件34的另一部分结构。第一安装部121和第二安装部123均中空设置且二者的内腔相互连通。

主体部12可以通过铸造成型，以保证较高的结构强度和传动稳定性，因此，第一安装部121和第二安装部123虽然采用了不同的命名来指代主体部12的不同部分，但是这些命名不应视为对主体部12的结构的限制，这些命名仅是为了便于描述而作出，例如第一安装部121和第二安装部123之间的连接可以为一体成型的连接结构，第一安装部121和第二安装部123之间可以不具备明显的分界线。在其他的实施例中，主体部12可以通过组装连接成型，以降低制备难度，例如，第一安装部121和第二安装部123可以分别独立制备完成后，通过紧固件组装于一起而形成主体部12的整体结构，其中，第一安装部121和第二安装部123可以分别通过铸造成型，且第一安装部121和第二安装部123之间可以通过紧固件(如螺钉、螺栓螺柱等螺纹紧固件)或/及结构胶等粘结剂连接于一起。

传动齿轮363位于第一安装部121内且不与第一安装部121的内壁接触，从而达到与第一安装部121可转动配合的连接结果。在本实施例中，输出件34可以为与传动齿轮363啮合的输出齿轮343。。输出齿轮343可转动地设置于第二安装部123，输出齿轮343的轴线与第二方向Y大致同轴。输出齿轮343可以包括第二轴部3432和第二啮合部3434，第二轴部3432沿第二方向Y延伸设置，第二啮合部3434一体成型于第二轴部3432的外周壁，第二啮合部3434与传动齿轮363啮合。在本实施例中，输出齿轮343为圆柱齿轮，传动齿轮363和传动件36的整体也可以看作圆柱齿轮，圆柱齿轮消隙方式简单，高效，适合大批量使用。

输出齿轮343的第二轴部3432的外径大于传动齿轮363的外径，在本实施例中，输出齿轮343的第二轴部3432贯穿地设置有用于供机器人200的线束穿过的安装通孔3436，安装通孔3436的孔轴方向与传动件36的轴向相同。机器人关节100预留大中空孔(安装通孔3436)，安装通孔3436直径远大于同类别减速机的孔径，可以提供给机器人200布置管路，焊枪线缆等，增加了适用性能。

为了提高输出齿轮343安装的稳定性，输出齿轮343和第二安装部123之间可以设置有交叉滚子轴承。输出齿轮343可以可固定地连接于交叉滚子轴承的内圈，交叉滚子轴承的外圈可以通过法兰、螺钉等结构固定于第二安装部123。

请同时参阅图7、图8和图9，壳体10和安装调节座20可拆卸地连接，壳体10能够相对于安装调节座20绕指定圆心O1转动。传动件36相对于安装调节座20转动的转动轴线和指定圆心O1之间存在间隔。壳体10相对于安装调节座20绕指定圆心O1转动时，传动齿轮363和输出齿轮343的中心距发生改变。

安装时，操作人员可以控制壳体10相对于安装调节座20转动，壳体10绕指定圆心O1转动。传动轴361可转动地穿设于安装调节座20，传动件36相对于安装调节座20的转动轴线O和指定圆心O1不重合，即二者之间存在偏心量。壳体10转动时，会带动壳体10内的输出齿轮343同步转动，传动齿轮363连接于传动轴361，与壳体10可转动地配合。当输出齿轮343转动时，因为偏心量的存在，输出齿轮343和传动齿轮363之间的距离发生改变，从而达到调节传动齿轮363和输出齿轮343之间的中心距的作用。调节完毕后，操作人员将壳体10和安装调节座20固定，保证传动的稳定性。操作人员可以通过调整壳体10和安装调节座20之间的相对位置来调节传动齿轮363和输出齿轮343之间的中心距，保证了传动精度。

在本实施例中，定位部23具有与壳体10转动配合的至少一部分圆弧结构231，指定圆心O1为圆弧结构231的圆心。在本实施例中，壳体10还可以包括调节配合部125，圆弧结构231通过调节配合部125与第一安装部121转动配合。定位部23设有定位孔236，定位孔236的圆心(即传动件36相对于安装调节座20的转动轴线O)与圆弧结构231的圆心O1不重合。传动轴361同轴穿设于定位孔236。本说明书对调节配合部125和定位部23之间具体的转动配合结构不作限制，例如，调节配合部125和定位部23之间可以为孔、槽结构和凸起的转动配合，则圆弧结构231可以为孔、槽结构的内周壁，或者凸起结构的一部分或者全部的外周壁。调节配合部125和定位部23之间也可以通过转轴转动配合，圆弧结构231可以为转轴的一部分或者全部的外周壁。

在本实施例中，定位部23为定位圆台232，调节配合部125为开设于第一安装部121的安装孔126，定位圆台232可转动地嵌设于安装孔126，壳体10能够绕定位圆台232相对于安装调节座20转动。具体地，定位圆台232设置于第二容纳部214远离端盖216的一侧，定位圆台232可以一体成型于第一容纳部212，并相对于第一容纳部212朝向第一安装部121的一侧的表面凸出。

本说明书对定位圆台232的具体形状不作限制，例如，定位圆台232可以大致呈圆柱状凸台，则圆弧结构231为定位圆台232的外周壁，圆弧结构231的圆心(指定圆心O1)即为定位圆台232的圆心。定位圆台232也可以为多个圆心重合的弧形的片状结构，则圆弧结构231为任意一个片状结构的外周壁，圆弧结构231的圆心即为弧形的片状结构的圆心。在本实施例中，定位圆台232大致呈圆柱状凸台。定位孔236偏心地开设于定位圆台232，定位孔236的圆心(即传动件36相对于安装调节座20的转动轴线O)与定位圆台232的圆心(即指定圆心O1)不重合。定位孔236沿第二方向Y贯穿定位圆台232，并与第一腔2121连通。传动件36的一端可转动地穿设于定位孔236，传动件36与定位孔236同轴，也即传动件36与定位圆台232不同轴。

安装孔126开设于第一安装部121靠近第二容纳部214的一侧，安装孔126连通第一安装部121的内腔。定位圆台232嵌设于安装孔126时，第一安装部121的内腔通过安装孔126、定位孔236连通第一腔2121，以供传动件36穿设。

安装时，操作人员可以控制壳体10相对于安装调节座20转动，定位圆台232和安装孔126之间相对转动，传动件36不动，传动件36的轴线与定位圆台232的圆心(即指定圆心O1)存在偏心量。壳体10转动时，输出齿轮343同步转动，传动齿轮363同轴连接于传动件36，保持不动。当输出齿轮343绕定位圆台232的圆心转动时，因为偏心量的存在，输出齿轮343和传动齿轮363之间的距离发生改变，从而达到调节传动齿轮363和输出齿轮343之间的中心距的作用。

请同时参阅图9和图10，在本实施例中，安装调节座20还可以包括连接部25，连接部25设置于座体21，其用于与壳体10连接，连接部25设有调节孔252。机器人关节100还可以包括固定件60，固定件60穿设于调节孔252并可拆卸地连接于连接部25和壳体10。固定件60与调节孔252的相对位置能够被改变以使壳体10能够相对于安装调节座20转动。

本说明书对固定件60的具体结构不作限制，例如，固定件60可以为螺钉、螺栓，也可以为销钉。在本实施例中，固定件60为螺栓。固定件60的螺纹段穿设于调节孔252且与壳体10螺纹连接。固定件60拧紧时，固定件60远离壳体10的一端(即螺栓的扩大端)抵持于连接部25远离壳体10的一侧，达到固定壳体10和安装调节座20的目的。

连接部25连接于第二容纳部214的外周壁且相对于第二容纳部214的外周壁突出，连接部25可以一体成型于第二容纳部214。连接部25可以为环绕于第二容纳部214外周的环形结构，也可以为沿第二容纳部214周向分布的多个凸起结构。考虑到结构的紧凑性和成本，在本实施例中，连接部25为沿第二容纳部214周向分布的多个凸起结构，且连接部25位于第二容纳部214靠近第二安装部123的一侧。

本说明书对调节孔252的具体形状不作限制，例如，调节孔252可以为沿指定圆心O1的圆周的周向(也即定位圆台232的周向)延伸设置的腰型孔。调节孔252的数量可以设置有多个，多个调节孔252沿第二容纳部214的周向间隔排布于连接部25。连接部25可以与调节孔252一一对应设置。安装时，先将固定件60穿设于调节孔252且连接于壳体10，但不拧紧固定件60。操作人员控制壳体10相对于安装调节座20转动，固定件60在调节孔252内、沿调节孔252的延伸方向移动。当传动齿轮363和输出齿轮343之间的中心距调节完毕后，拧紧固定件60，将安装调节座20固定于壳体10。

在其他实施例中，调节孔252也可以为圆孔，调节孔252的数量设置有多个，多个调节孔252环绕于第二容纳部214，多个调节孔252环绕的圆心与指定圆心O1重合。安装时，先调整壳体10相对于安装调节座20的位置，调节完毕后，将固定件60穿设于调节孔252、螺纹连接在壳体10上。

请同时参阅图8和图11，为了便于调节壳体10和安装调节座20之间的位置关系，在本实施例中，机器人关节100还可以包括调节机构70。调节机构70设置于安装调节座20和壳体10之间，其用于控制壳体10相对于安装调节座20转动。通过调节机构70控制壳体10相对于安装调节座20转动提高了调隙的便捷性。

在本实施例中，调节机构70可以包括限位件72、调节从动件74以及调节驱动件76。限位件72固定设置于安装调节座20，调节从动件74的一端连接于壳体10、另一端可活动地限位于限位件72。调节驱动件76可转动地连接于调节从动件74，并限位于限位件72。调节驱动件76相对调节从动件74转动时，能够驱动调节从动件74相对于限位件72移动，使调节从动件74带动壳体10绕指定圆心O1转动。

具体地，限位件72固定地连接于第一容纳部212的侧壁，限位件72可以一体成型于第一容纳部212。限位件72设有用于限位调节从动件74的限位孔721，限位孔721的孔轴方向与调节从动件74的移动方向大致相同。调节从动件74固定地连接于第二安装部123，调节从动件74远离第二安装部123的一端可活动地限位于限位孔721。具体地，调节从动件74的一端穿设于限位孔721内，调节驱动件76可转动地连接于调节从动件74穿出限位孔721的一端，以将调节从动件74限制在限位孔721内。本说明书对调节从动件74的具体结构不作限制，例如，调节从动件74可以为调节柱、调节螺钉、调节块等结构。在本实施例中，调节从动件74为调节螺柱。本说明书对调节驱动件76的具体结构也不作限制，调节驱动件76可以为螺钉、螺栓、卡扣固定结构。对应于调节从动件74为调节螺柱，在本实施例中，调节驱动件76为调节螺母。调节驱动件76限位于限位件72，且螺纹连接于调节从动件74伸出限位件72的一端。

上述“调节驱动件76限位于限位件72”可以理解为调节驱动件76与限位件73转动配合，却不能够相对于限位件72位移，调节驱动件76可以可转动地连接于限位件72。在一些实施例中，调节驱动件76的数量可以设置有两个，两个调节驱动件76均螺纹连接于调节从动件74，且分别位于限位件72的相对两侧。靠近壳体10的调节驱动件76可以固定地连接于限位件72，当远离壳体10的调节驱动件76相对于限位件72转动时，驱动调节从动件74沿轴向移动时，靠近壳体10的调节驱动件76为调节从动件74提供导向和支撑作用。

安装时，通过固定件60将安装调节座20和壳体10预装在一起，不拧紧固定件60，使壳体10能够相对于安装调节座20转动。相对于限位件72转动调节驱动件76，由于螺纹副的连接关系，调节驱动件76被限制基本无法位移时，调节从动件74相对于调节驱动件76移动，从而带动壳体10相对于安装调节座20转动，达到调节间隙的作用。调节完毕后，将固定件60拧紧，完成安装调节座20和壳体10的固定。

为了防止壳体10相对于安装调节座20转动时，调节从动件74和限位件72、调节驱动件76发生干涉的情况发生，在本实施例中，调节从动件74的轴线与调节从动件74相对于安装调节座20转动的弧线相切，限位孔721以及调节驱动件76大致与调节从动件74同轴。调节孔721还可以设置为椭圆孔或者腰型孔，调节孔721的孔径略大于调节从动件74的外径，以进一步避免干涉的情况。传动齿轮363和输出齿轮343之间的啮合中心距调节幅度较微，所以前述调节从动件74和限位件72、调节驱动件76的设计足以满足调隙操作而不发生干涉。

请再次参阅图6和图7，在本实施例中，机器人关节100还可以包括输出法兰40，输出法兰40连接于输出齿轮343，其用于传动连接执行端203以带动执行端203运动。输出法兰40可以通过螺钉连接于输出齿轮343，输出法兰40位于第二安装部123远离第二容纳部214的一端。

请再次参阅图3和图4，在本实施例中，机器人关节100还包括驱动件80和花键轴83，驱动件80连接于安装调节座20，驱动件80的输出轴通过花键轴83连接于驱动齿轮321。驱动件80通过花键轴83驱动驱动齿轮321转动，从而实现驱动模组32和输出件34的传动。

驱动件80可固定地连接于第一容纳部212，且封闭第一安装口2123。驱动件80设有输出轴81，驱动件80沿第一方向X摆放，输出轴81的轴向大致平行于第一方向X。输出轴81通过第一安装口2123伸入第一腔2121内。本说明书对驱动件80的具体类型不作限制，驱动件80可以为旋转电机、旋转气缸等驱动源，在本实施例中，驱动件80为旋转电机。

花键轴83设置于第一腔2121内，且套设于输出轴81外。花键轴83的内壁设置有内花键结构，输出轴81的外周壁设有外花键结构，输出轴81与花键轴83通过花键止转连接。第一轴部3212远离第一啮合部3214的一端插设于花键轴83内，第一轴部3212位于花键轴83内的一端的外壁也设置有外花键结构，第一轴部3212与花键轴83通过花键止转连接。花键轴83实现了驱动齿轮321和驱动件80的传动连接。花键轴83的外壁可以设置有卡持凸起832，卡持凸起832相对于花键轴83的外周壁凸出，卡持凸起832抵持于预紧螺母327，限制花键轴83朝向第一腔2121内移动。

在本实施例中，机器人关节100还可以包括弹性件90，弹性件90套设于输出轴81，弹性件90的两端沿输出轴81的轴线方向分别弹性地抵持于花键轴83和输出轴81。弹性件90能够有效地限制花键轴83轴向窜动，提高了传动的稳定性。本说明书对弹性件90的具体结构不作限制，例如，弹性件90可以为压簧、弹性垫等具有弹性势能的结构。

在本实施例中，弹性件90为压簧。弹性件90套设于输出轴81外，且位于花键轴83内。花键轴83的内壁可以设有限位台阶，输出轴81的外壁也可以设置有限位台阶，花键轴83上的限位台阶和输出轴81上的限位台阶沿输出轴81的轴线方向(大致为第二方向Y)排布。弹性件90设置于前述两个限位台阶之间，弹性件90的两端分别弹性地抵持于两个限位台阶。弹性件90具有弹性势能，将花键轴83抵紧在第一腔2121内，与卡持凸起832共同限制花键轴83的轴向窜动。

综上，在本申请实施例提供的机器人关节100安装时，将驱动模组32组装至安装调节座20、输出件34组装至壳体10，将传动件36穿设于安装调节座20，并连接于驱动模组32和输出件34之间。组装壳体10和安装调节座20时，操作人员可以控制壳体10相对于安装调节座20转动，壳体10绕指定圆心O1转动。传动件36的轴线和指定圆心O1不重合，二者之间存在偏心量。壳体10转动时，会带动壳体10内的输出齿轮343同步转动，因为偏心量的存在，输出齿轮343和传动齿轮363之间的距离发生改变，从而达到调节传动齿轮363和输出齿轮343之间的中心距的作用。操作人员通过调整壳体10和安装调节座20之间的相对位置来调节传动齿轮363和输出齿轮343之间的中心距，保证了传动精度。

本申请的机器人关节100采用齿轮传动结构代替减速机结构，大幅降低了成本。采用齿轮传动可以很好地抵抗外部冲击和过载，降低机器人200使用时的故障率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (14)

1.一种机器人关节，其特征在于，包括：

壳体；

安装调节座，连接于所述壳体，所述壳体能够相对于所述安装调节座绕指定圆心转动；

以及减速机构，所述减速机构包括驱动模组、传动件以及输出件，所述驱动模组设置于所述安装调节座，所述输出件设置于所述壳体；所述传动件可转动地设置于所述安装调节座，并传动连接于所述驱动模组和所述输出件之间；所述传动件相对于所述安装调节座转动的转动轴线和所述指定圆心之间存在间隔。

2.如权利要求1所述的机器人关节，其特征在于，所述壳体设有调节配合部，所述安装调节座设有与所述壳体转动配合的至少一部分圆弧结构，所述圆弧结构通过所述调节配合部与所述壳体转动配合，所述指定圆心为所述圆弧结构的圆心。

3.如权利要求2所述的机器人关节，其特征在于，所述安装调节座设有定位孔，所述定位孔的轴线与所述指定圆心不重合，所述传动件同轴穿设于所述定位孔。

4.如权利要求2所述的机器人关节，其特征在于，所述安装调节座包括座体和定位圆台，所述定位圆台相对于所述座体朝向所述调节配合部的一侧的表面凸出；所述调节配合部为开设于所述壳体的安装孔，所述定位圆台可转动地嵌设于所述安装孔；所述壳体能够绕所述定位圆台相对于所述安装调节座转动。

5.如权利要求1所述的机器人关节，其特征在于，所述传动件包括传动轴和传动齿轮，所述传动轴可转动地穿设于所述安装调节座，所述传动齿轮连接于所述传动轴，所述输出件为与所述传动齿轮啮合的输出齿轮；所述壳体相对于所述安装调节座绕所述指定圆心转动时，所述传动齿轮和所述输出齿轮的中心距发生改变。

6.如权利要求1所述的机器人关节，其特征在于，所述驱动模组包括驱动齿轮和从动齿轮，所述从动齿轮与所述传动件同轴设置并止转连接，所述驱动齿轮与所述从动齿轮啮合以带动所述从动齿轮、所述传动件转动；所述驱动齿轮的转动轴线和所述从动齿轮的转动轴线相交。

7.如权利要求6所述的机器人关节，其特征在于，所述机器人关节还包括驱动件和花键轴，所述驱动件连接于所述安装调节座，所述驱动件的输出轴通过所述花键轴连接于所述驱动齿轮。

8.如权利要求7所述的机器人关节，其特征在于，所述输出轴插设于所述花键轴且与所述花键轴花键连接，所述机器人关节还包括弹性件，所述弹性件的两端沿所述输出轴的轴线方向分别弹性抵持于所述花键轴和所述输出轴。

9.如权利要求6所述的机器人关节，其特征在于，所述机器人关节还包括垫片和锁紧件，所述垫片叠置于所述从动齿轮远离所述壳体的一端，所述传动件穿设于所述从动齿轮，所述锁紧件依次穿设于所述垫片和所述传动件且固定连接于所述传动件。

10.如权利要求1至8中任意一项所述的机器人关节，其特征在于，所述安装调节座包括座体和连接部，所述连接部连接于所述座体和所述壳体之间，所述连接部设有调节孔；所述机器人关节还包括固定件，所述固定件穿设于所述调节孔并可拆卸地连接于所述壳体和所述连接部，所述固定件与所述调节孔的相对位置能够被改变以使所述壳体能够相对于所述安装调节座转动。

11.如权利要求10所述的机器人关节，其特征在于，所述调节孔为沿所述指定圆心的圆周的周向延伸设置的腰型孔，所述调节孔的数量设置有多个，多个所述调节孔沿所述安装调节座的周向间隔排布于所述连接部；或者，

所述调节孔为圆孔，所述调节孔的数量设置有多个，多个所述调节孔环绕于所述安装调节座，多个所述调节孔的环绕的圆心与所述指定圆心重合。

12.如权利要求1至8中任意一项所述的机器人关节，其特征在于，所述机器人关节还包括限位件、调节从动件以及调节驱动件，所述限位件固定设置于所述安装调节座，所述调节从动件的一端连接于所述壳体、另一端可活动地限位于所述限位件，所述调节驱动件可转动地连接于所述调节从动件，并限位于所述限位件，所述调节驱动件相对所述调节从动件转动时，能够驱动所述调节从动件相对于所述限位件移动，使所述调节从动件带动所述壳体绕所述指定圆心转动。

13.如权利要求1至8中任意一项所述的机器人关节，其特征在于，所述输出件贯穿地设置有用于供机器人的线束穿设的安装通孔，所述安装通孔的孔轴方向与所述传动件的轴向相同。

14.一种机器人，其特征在于，包括机体以及如权利要求1至13中任意一项所述的机器人关节，所述机器人关节连接于所述机体。