CN220842191U - 一种用于腿足式机器人的驱动轮及机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种用于腿足式机器人的驱动轮及机器人。驱动轮，包括：电机定子、电机转子和轮毂钢圈；所述电机定子包括定子台和定子环，所述定子环的外圈上设置有电机线圈；所述电机转子包括转子端盖和转子轴，所述转子轴插接在所述定子环的内圈并转动连接，所述转子端盖上设置有与所述电机线圈对齐的定子磁铁；所述轮毂钢圈的第一端与所述转子端盖连接，第二端与所述定子台转动连接，所述轮毂钢圈和转子端盖外套接有轮胎。通过本实用新型解决了轮毂电机驱动方式造成的尺寸大、结构复杂等问题。

Description

一种用于腿足式机器人的驱动轮及机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种用于腿足式机器人的驱动轮及机器人。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

伴随着科学技术的不断发展，仿生机器人特别是腿足式机器人技术取得很大进步，多种机器人产品已经面世。腿足式机器人主要是以四肢通过各种步态进行运动。为了提高机器人行进速度，目前采用在机器人四肢上增加驱动轮来满足要求。

但是目前市场上驱动轮主要是以轮毂电机为驱动，安装在移动底盘上，轮毂电机外侧再安装轮毂，导致驱动轮整体尺寸较大、结构复杂，不满足腿足式机器人轻量化设计需求。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型实施例的目的是提供一种用于腿足式机器人的驱动轮，转子磁铁安装在电机转子上，电机转子直接作为轮毂支撑，再配合轮毂钢圈外面直接安装轮胎，以解决轮毂电机驱动方式造成的尺寸大、结构复杂等问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供了如下技术方案：

一种用于腿足式机器人的驱动轮，包括：电机定子、电机转子和轮毂钢圈；所述电机定子包括定子台和定子环，所述定子环的外圈上设置有电机线圈；所述电机转子包括转子端盖和转子轴，所述转子轴插接在所述定子环的内圈并转动连接，所述转子端盖上设置有与所述电机线圈对齐的定子磁铁；所述轮毂钢圈的第一端与所述转子端盖连接，第二端与所述定子台转动连接，所述轮毂钢圈和转子端盖外套接有轮胎。

可选的，所述电机定子还包括定子端盖，所述定子台和定子环位于所述定子端盖的同侧，所述定子台为环形，所述定子环位于所述定子台内圈，且定子环的长度大于所述定子台的长度。

可选的，所述定子端盖中间具有圆台，所述圆台位于所述定子端盖背离所述定子台的一侧，所述圆台上设置有驱动器板。

可选的，所述电机定子上设置有驱动器保护盖，所述驱动器保护盖安装在所述定子端盖上，且位于定子端盖背离所述定子台的一侧，盖在所述圆台上。

可选的，所述驱动器保护盖与电机定子之间留有出线插头，所述出线插头与所述驱动器板连接。

可选的，所述转子轴靠近所述转子端盖的末端设置有转子台，所述转子轴前端与定子环内圈之间安装有转子前轴承，所述转子台与所述定子环内圈之间安装有转子后轴承。

可选的，所述转子轴前端的外圈上设置有环形槽，所述环形槽上安装有轴承挡圈，所述轴承挡圈卡住所述转子前轴承。

可选的，所述转子轴的前端面上安装有编码器磁铁，所述编码器磁铁与所述驱动器板上的编码器芯片对应。

可选的，所述轮毂钢圈包括第一缘板、套筒和第二缘板，所述第一缘板和第二缘板位于所述套筒的两端，所述第二缘板与所述转子端盖连接，所述套筒内侧与所述定子台之间安装有钢圈轴承。

本实用新型实施例还提供了一种机器人，包括如上所述的用于腿足式机器人的驱动轮。

本实用新型实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本实用新型的驱动轮中转子磁铁背贴轮毂钢圈安装在电机转子上，即电机转子与转子磁铁直接安装在轮毂钢圈的内圆周面，省掉额外的导磁材料布置空间，电机转子直接作为轮毂支撑，再配合轮毂钢圈外面直接安装轮胎，能够使其满足腿足式机器人行走的需求，解决了轮毂电机驱动方式造成的尺寸大、结构复杂等问题。

本实用新型附加方面的优点将在下面的描述中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是本实用新型实施例提供的驱动轮爆炸视图；

图2是本实用新型实施例提供的驱动轮主视图；

图3是图2中A-A剖视图；

图4是本实用新型实施例提供的驱动轮侧视图；

图5是图4中B向视图；

图6是本实用新型实施例提供的电机转子、转子磁铁、轮毂钢圈安装图；

图中：1、驱动器保护盖；2、驱动器板；3、钢圈轴承；4、电机定子；5、电机线圈；6、转子磁铁；7、电机转子；8、转子后轴承；9、转子前轴承；10、轴承挡圈；11、编码器磁铁；12、轮毂钢圈；13、轮胎；14、保护盖螺钉；15、出线插头；16、转子螺钉；17、定子端盖；18、定子台；19、定子环；20、转子轴；21、转子端盖；22、第一缘板；23、套筒；24、第二缘板；

为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本实用新型使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了解决背景技术中提到的技术问题，本实用新型提出了一种用于腿足式机器人的驱动轮，如图1、图3所示，包括：电机定子4、电机转子7和轮毂钢圈12；如图1所示，所述电机定子4包括定子台18和定子环19，所述定子环19的外圈上设置有电机线圈5。具体的，所述电机定子4还包括定子端盖17，如图3所示，所述定子台18和定子环19位于所述定子端盖17的同侧，即图3中右侧，所述定子台18为环形，所述定子环19位于所述定子台18内圈，且定子环19的长度大于所述定子台18的长度，电机线圈5粘贴在电机定子4的定子环19的右端。

所述电机转子7包括转子端盖21和转子轴20，电机转子7与电机定子4对向设置，电机转子7的转子轴20插接在所述定子环19的内圈并转动连接，所述转子端盖21上设置有与所述电机线圈5对齐的定子磁铁，如图3所示，定子磁铁套在所述电机线圈5的外侧。

所述轮毂钢圈12的第一端(图3中右端)与所述转子端盖21连接，第二端(图3中左端)与所述定子台18转动连接，所述轮毂钢圈12和转子端盖21外套接有轮胎13。

本实用新型的驱动轮中转子磁铁6背贴轮毂钢圈12安装在电机转子7上，即电机转子7与转子磁铁6直接安装在轮毂钢圈12的内圆周面，省掉额外的导磁材料布置空间，电机转子7直接作为轮毂支撑，再配合轮毂钢圈12外面直接安装轮胎13，能够使其满足腿足式机器人行走的需求，解决了轮毂电机驱动方式造成的尺寸大、重量重、结构复杂等问题。

如图1、图3所示，所述定子端盖17中间具有圆台，所述圆台为内凹台，所述圆台位于所述定子端盖17背离所述定子台18的一侧，即位于图3中的左侧，所述圆台上设置有驱动器板2。通过将驱动器板2安装在电机定子4上，与整个驱动轮集成在一起，使其结构紧凑，方便驱动轮模块化。

所述电机定子4上设置有驱动器保护盖1，所述驱动器保护盖1安装在所述定子端盖17上，且位于定子端盖17背离所述定子台18的一侧，盖在所述圆台上。驱动器保护盖1端面具有电机安装螺纹孔，如图1、图2所示，驱动器保护盖1通过保护盖螺钉14固定在电机定子4的前端，驱动器板2安装在驱动器保护盖1和电机定子4组成的密闭空间内，板子上布置有编码器芯片。进一步的，如图4所示，所述驱动器保护盖1与电机定子4之间留有出线插头15，所述出线插头15与所述驱动器板2连接。

如图1、图6所示，所述转子轴20靠近所述转子端盖21的末端设置有转子台，所述转子轴20前端与定子环19内圈之间安装有转子前轴承9，所述转子台与所述定子环19内圈之间安装有转子后轴承8。即电机定子4和电机转子7通过转子后轴承8和转子前轴承9配合安装，通过双轴承配合，保证同轴旋转与受力强度。进一步的，所述转子轴20前端的外圈上设置有环形槽，所述环形槽上安装有轴承挡圈10，所述轴承挡圈10卡住所述转子前轴承9。如图3所示，所述转子轴20的前端面上安装有编码器磁铁11，所述编码器磁铁11与所述驱动器板2上的编码器芯片对应。

如图6所示，所述轮毂钢圈12包括第一缘板22、套筒23和第二缘板24，所述第一缘板22和第二缘板24位于所述套筒23的两端，所述第二缘板24与所述转子端盖21连接，所述套筒23内侧与所述定子台18之间安装有钢圈轴承3。

如图5所示，轮毂钢圈12右侧的第二缘板24通过转子螺钉16与电机转子7相连，套筒23左端通过钢圈轴承3与电机定子4配合相连，保证轮毂钢圈12受力平衡。电机定子4、电机转子7、轮毂钢圈12之间安装多个轴承，能够满足驱动轮受力强度与平衡。轮胎13表面具有防滑花纹，整体包裹在轮毂钢圈12外表面。

本实用新型的驱动轮中驱动器保护盖1、驱动器板2、电机线圈5安装在电机定子4上；编码器磁铁11、转子磁铁6、安装在电机转子7上，结构简单而且减小了整体尺寸，驱动器保护盖1、电机定子4、电机转子7采用轻质合金金属材料，具有减重结构设计，能够有效减轻整个驱动轮的重量。

基于上述驱动轮，本实用新型实施例还提供了一种机器人，该机器人中设置有上述实施例所述的驱动轮，由于上述驱动轮具有上述技术效果，则采用该驱动轮的机器人的技术效果请参考上述实施例。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种用于腿足式机器人的驱动轮，其特征在于，包括：电机定子、电机转子和轮毂钢圈；

所述电机定子包括定子台和定子环，所述定子环的外圈上设置有电机线圈；

所述电机转子包括转子端盖和转子轴，所述转子轴插接在所述定子环的内圈并转动连接，所述转子端盖上设置有与所述电机线圈对齐的定子磁铁；

所述轮毂钢圈的第一端与所述转子端盖连接，第二端与所述定子台转动连接，所述轮毂钢圈和转子端盖外套接有轮胎。

2.如权利要求1所述的用于腿足式机器人的驱动轮，其特征在于，所述电机定子还包括定子端盖，所述定子台和定子环位于所述定子端盖的同侧，所述定子台为环形，所述定子环位于所述定子台内圈，且定子环的长度大于所述定子台的长度。

3.如权利要求2所述的用于腿足式机器人的驱动轮，其特征在于，所述定子端盖中间具有圆台，所述圆台位于所述定子端盖背离所述定子台的一侧，所述圆台上设置有驱动器板。

4.如权利要求3所述的用于腿足式机器人的驱动轮，其特征在于，所述电机定子上设置有驱动器保护盖，所述驱动器保护盖安装在所述定子端盖上，且位于定子端盖背离所述定子台的一侧，盖在所述圆台上。

5.如权利要求4所述的用于腿足式机器人的驱动轮，其特征在于，所述驱动器保护盖与电机定子之间留有出线插头，所述出线插头与所述驱动器板连接。

6.如权利要求1所述的用于腿足式机器人的驱动轮，其特征在于，所述转子轴靠近所述转子端盖的末端设置有转子台，所述转子轴前端与定子环内圈之间安装有转子前轴承，所述转子台与所述定子环内圈之间安装有转子后轴承。

7.如权利要求6所述的用于腿足式机器人的驱动轮，其特征在于，所述转子轴前端的外圈上设置有环形槽，所述环形槽上安装有轴承挡圈，所述轴承挡圈卡住所述转子前轴承。

8.如权利要求3所述的用于腿足式机器人的驱动轮，其特征在于，所述转子轴的前端面上安装有编码器磁铁，所述编码器磁铁与所述驱动器板上的编码器芯片对应。

9.如权利要求1所述的用于腿足式机器人的驱动轮，其特征在于，所述轮毂钢圈包括第一缘板、套筒和第二缘板，所述第一缘板和第二缘板位于所述套筒的两端，所述第二缘板与所述转子端盖连接，所述套筒内侧与所述定子台之间安装有钢圈轴承。

10.一种机器人，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的用于腿足式机器人的驱动轮。