DE102018113350A1 - Drive device with a transmission device for a robot - Google Patents

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DE102018113350A1 DE102018113350.2A DE102018113350A DE102018113350A1 DE 102018113350 A1 DE102018113350 A1 DE 102018113350A1 DE 102018113350 A DE102018113350 A DE 102018113350A DE 102018113350 A1 DE102018113350 A1 DE 102018113350A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für einen Roboter, umfassend eine elektrische Maschine (1), die über eine Antriebswelle (2) mit einer Getriebevorrichtung (3) wirkverbunden ist, wobei die Getriebevorrichtung (3) eine erste und zweite Planetenstufe (4, 5) aufweist, wobei die erste Planetenstufe (4) einen erste Planetensatz mit mehreren Planetenrädern (6) aufweist, wobei die Planetenräder (6) des ersten Planetensatzes aus zwei axial benachbarten Zahnradhälften (6a, 6b) und einer axial zwischen den beiden Zahnradhälften (6a, 6b) angeordneten kreisringsegmentförmigen Torsionsfeder (11) ausgebildet sind, wobei ferner die Planetenräder (6) des ersten Planetensatzes drehbar an einem ersten Planetenträger (8a) angeordnet sind und mit einem ersten Sonnenrad (9a) sowie mit einem ersten Hohlrad (10a) im Zahneingriff stehen, wobei die zweite Planetenstufe (5) einen zweiten Planetensatz mit mehreren Planetenrädern (7) aufweist, wobei die Planetenräder (7) des zweiten Planetensatzes drehbar an einem zweiten Planetenträger (8b) angeordnet sind und mit einem zweiten Sonnenrad (9b) sowie mit einem zweiten Hohlrad (10b) im Zahneingriff stehen, wobei die Antriebswelle (2) drehfest mit dem ersten und dem zweiten Sonnenrad (9a, 9b) verbunden ist, und wobei das erste Hohlrad (10a) drehfest mit dem zweiten Planetenträger (8b) verbunden ist.The invention relates to a drive device for a robot, comprising an electric machine (1) which is operatively connected via a drive shaft (2) to a transmission device (3), wherein the transmission device (3) has a first and second planetary stage (4, 5) wherein the first planetary stage (4) comprises a first planetary gear set with a plurality of planetary gears (6), the planet gears (6) of the first planetary gear set consisting of two axially adjacent gear halves (6a, 6b) and one axially between the two gear halves (6a, 6b) arranged annular ring-shaped torsion spring (11) are formed, further wherein the planetary gears (6) of the first planetary set are rotatably mounted on a first planet carrier (8a) and with a first sun gear (9a) and with a first ring gear (10a) meshing, wherein the second planetary stage (5) has a second planetary gearset with a plurality of planetary gears (7), wherein the planetary gears (7) of the second tarpaulin are rotatably mounted on a second planet carrier (8b) and are in meshing engagement with a second sun gear (9b) and with a second ring gear (10b), wherein the drive shaft (2) rotatably with the first and the second sun gear (9a, 9b) is connected, and wherein the first ring gear (10a) rotatably connected to the second planet carrier (8b) is connected.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung mit einer Getriebevorrichtung für einen Roboter. Ferner betrifft die Erfindung einen Roboter, insbesondere einen Roboterarm mit einer solchen Antriebsvorrichtung.The invention relates to a drive device with a transmission device for a robot. Furthermore, the invention relates to a robot, in particular a robot arm with such a drive device.

Antriebsvorrichtungen für Roboter benötigen Präzisionsgetriebe, die im Wesentlichen spielfrei ausgebildet sind. Mit anderen Worten muss ein Zahneingriff zwischen zwei Zahnrädern derart ausgeführt sein, dass kein Spiel zwischen den Zahnflanken der Zahnräder vorliegt.Drive devices for robots require precision gears, which are formed substantially free of play. In other words, a tooth engagement between two gears must be designed such that there is no play between the tooth flanks of the gears.

Wenn sich Zahnräder eines Getriebes im Leerlauf befinden oder von einer Drehrichtung in eine andere Drehrichtung wechseln, kann es unter anderem zu störenden Geräuschen aufgrund eines Spiels zwischen aufeinanderstoßender Zahnflanken der Zahnräder kommen. Spiel zwischen den Zahnflanken von Zahnrädern ist in Präzisionsgetrieben, die beispielsweise für Robotik Anwendungen vorgesehen sind, unerwünscht.If gears of a transmission are idle or change from one direction of rotation to another, it may result, inter alia, disturbing noises due to a game between abutting tooth flanks of the gears. Backlash between tooth flanks of gears is undesirable in precision gears, which are for example intended for robotics applications.

Die DE 10 2015 206 063 A1 offenbart ein Zahnrad für ein Zahnradgetriebe, das in zwei axial einander benachbarte Stirnräder geteilt ist, und das eine kreisringsegmentförmige Torsionsfeder aufweist, zwischen deren umfangsseitig einander gegenüberliegenden Federenden ein Schlitz ausgebildet ist, in den zwei jeweils einem der beiden Stirnräder zugeordnete Nocken eingreifen, von denen der eine Nocken einem der beiden Federenden und der andere Nocken dem anderen Federende zugeordnet ist. Beispielsweise ist das Zahnrad als Planetenrad für ein Planetengetriebe ausgebildet. Die Zähne beider Stirnräder können mit einem Hohlrad des Planetengetriebes kämmen. Jeweils ein Zahn von beiden Stirnrädern greift in eine gemeinsame Zahnlücke des Gegenrades ein, wobei der eine Zahn des einen Stirnrades an dem einen die Zahnlücke begrenzenden Zahn des Gegenrades und der andere Zahn des anderen Stirnrades an dem anderen die Zahnlücke begrenzenden Zahn des Gegenrades spielfrei anliegen kann.The DE 10 2015 206 063 A1 discloses a gear for a gear transmission, which is divided into two axially adjacent spur gears, and having an annular segment-shaped torsion spring, between the circumferentially opposite spring ends a slot is formed, engage in the two each one of the two spur gears associated cam, of which a cam is assigned to one of the two spring ends and the other cam is assigned to the other spring end. For example, the gear is designed as a planetary gear for a planetary gear. The teeth of both spur gears can mesh with a ring gear of the planetary gear. In each case a tooth of both spur gears engages in a common tooth gap of the mating gear, wherein the one tooth of a spur gear on one tooth space delimiting the tooth of the mating gear and the other tooth of the other spur gear on the other tooth gap limiting tooth of the mating gear can rest without play ,

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Antriebsvorrichtung mit einer Getriebevorrichtung für einen Roboter zu schaffen, wobei die Antriebsvorrichtung nicht nur im Wesentlichen spielfrei und kompakt gebaut sein soll, sondern auch ein hohes Übersetzungsverhältnis aufweisen soll. Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand von Patentanspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.The object of the present invention is to provide a drive device with a transmission device for a robot, wherein the drive device should not only be built substantially free of play and compact, but also should have a high transmission ratio. The object is solved by the subject matter of claim 1. Preferred embodiments are given in the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung für einen Roboter umfasst eine elektrische Maschine, die über eine Antriebswelle mit einer Getriebevorrichtung wirkverbunden ist, wobei die Getriebevorrichtung eine erste und zweite Planetenstufe aufweist, wobei die erste Planetenstufe einen erste Planetensatz mit mehreren Planetenrädern aufweist, wobei die Planetenräder des ersten Planetensatzes aus zwei axial benachbarten Zahnradhälften und einer axial zwischen den beiden Zahnradhälften angeordneten kreisringsegmentförmigen Torsionsfeder ausgebildet sind, wobei ferner die Planetenräder des ersten Planetensatzes drehbar an einem ersten Planetenträger angeordnet sind und mit einem ersten Sonnenrad sowie mit einem ersten Hohlrad im Zahneingriff stehen, wobei die zweite Planetenstufe einen zweiten Planetensatz mit mehreren Planetenrädern aufweist, wobei die Planetenräder des zweiten Planetensatzes drehbar an einem zweiten Planetenträger angeordnet sind und mit einem zweiten Sonnenrad sowie mit einem zweiten Hohlrad im Zahneingriff stehen, wobei die Antriebswelle drehfest mit dem ersten und dem zweiten Sonnenrad verbunden ist, und wobei das erste Hohlrad drehfest mit dem zweiten Planetenträger verbunden ist. Mithin ist die Getriebevorrichtung als Präzisionsgetriebe ausgebildet und aufgrund der kompakten Anordnung von lediglich zwei Planetensätzen zur Verwendung in einem Roboter, insbesondere einem Roboterarm vorgesehen.The inventive drive device for a robot comprises an electric machine, which is operatively connected via a drive shaft with a transmission device, wherein the transmission device comprises a first and second planetary stage, wherein the first planetary stage comprises a first planetary gear set with a plurality of planetary gears, wherein the planetary gears of the first planetary gear set two axially adjacent gear halves and an axially disposed between the two gear halves annular segment-shaped torsion spring are formed, further wherein the planetary gears of the first planetary set are rotatably mounted on a first planet carrier and are in meshing engagement with a first sun gear and a first ring gear, wherein the second planetary stage a having second planetary gear set with a plurality of planetary gears, wherein the planetary gears of the second planetary gear set are rotatably arranged on a second planet carrier and with a second sun gear and are in meshing engagement with a second ring gear, wherein the drive shaft is rotatably connected to the first and the second sun gear, and wherein the first ring gear is rotatably connected to the second planet carrier. Thus, the transmission device is designed as a precision gear and provided due to the compact arrangement of only two planetary gear sets for use in a robot, in particular a robot arm.

Unter dem Begriff „wirkverbunden“ ist zu verstehen, dass zwei Getriebeelemente direkt miteinander verbunden sein können, oder dass sich zwischen zwei Getriebeelemente noch weitere Getriebeelemente befinden, beispielsweise ein oder mehrere Wellen oder Zahnräder. Zwei miteinander im Zahneingriff stehende Zahnräder sind zur Übertragung eines Drehmoments und einer Drehzahl von dem einen Zahnrad auf das andere Zahnrad vorgesehen. Unter einem Zahnrad sind beispielsweise ein Sonnenrad, ein Hohlrad sowie ein Planetenrad eines Planetensatzes zu verstehen. The term "operatively connected" is to be understood that two transmission elements may be directly connected to each other, or that there are other transmission elements between two transmission elements, for example, one or more shafts or gears. Two meshing gears are provided for transmitting torque and rotational speed from one gear to the other gear. Under a gear, for example, a sun gear, a ring gear and a planetary gear of a planetary gear set to understand.

Vorzugsweise ist der erste Planetenträger an einem Gehäuse der Getriebevorrichtung stationär festgelegt. Mithin ist der Planetenträger drehfest mit dem Gehäuse verbunden. Bevorzugt ist das zweite Hohlrad mit einer Abtriebswelle der Getriebevorrichtung wirkverbunden. Insbesondere ist die Antriebswelle auf einer gemeinsamen Achse mit der Abtriebswelle angeordnet. Die Antriebswelle und die Abtriebswelle sind axial benachbart zueinander angeordnet.Preferably, the first planet carrier is fixed to a housing of the transmission device stationary. Consequently, the planet carrier is rotatably connected to the housing. Preferably, the second ring gear is operatively connected to an output shaft of the transmission device. In particular, the drive shaft is arranged on a common axis with the output shaft. The drive shaft and the output shaft are arranged axially adjacent to each other.

Bevorzugt weist die elektrische Maschine einen Stator und einen Rotor auf, wobei der Rotor drehfest mit der Antriebswelle verbunden ist. Mithin ist die Antriebswelle als Rotorwelle ausgebildet.Preferably, the electric machine has a stator and a rotor, wherein the rotor is non-rotatably connected to the drive shaft. Thus, the drive shaft is designed as a rotor shaft.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass eine erste Getriebeübersetzung in der ersten Planetenstufe ungleich einer zweiten Getriebeübersetzung in der zweiten Planetenstufe ist. Beispielsweise ist die erste Getriebeübersetzung derart gewählt, dass eine Drehzahl der Antriebswelle von 1000 Umdrehungen pro Minute zu einer Drehzahl des ersten Hohlrades von 360 Umdrehungen pro Minute führt. Ergänzend zu dieser ersten Getriebeübersetzung ist die zweite Getriebeübersetzung beispielsweise derart gewählt, dass die Drehzahl der Antriebswelle von 1000 Umdrehungen pro Minute und die Drehzahl des ersten Hohlrades von 360 Umdrehungen pro Minute zu einer Drehzahl der Abtriebswelle von 40 Umdrehungen pro Minute führt. Insbesondere beträgt die erste Getriebeübersetzung 0,36, wobei die zweite Getriebeübersetzung 0,5 beträgt.The invention includes the technical teaching that a first gear ratio in the first planetary stage is not equal to a second gear ratio in the second planetary stage. For example, the first gear ratio is chosen such that a rotational speed of the drive shaft of 1000 revolutions per minute leads to a rotational speed of the first ring gear of 360 revolutions per minute. In addition to this first gear ratio, the second gear ratio, for example, selected such that the speed of the drive shaft of 1000 revolutions per minute and the speed of the first ring gear of 360 revolutions per minute leads to a speed of the output shaft of 40 revolutions per minute. In particular, the first gear ratio is 0.36, wherein the second gear ratio is 0.5.

Vorzugsweise weist die jeweilige Torsionsfeder zwischen deren umfangsseitig sich gegenüberliegenden Federenden einen Spalt auf, in den zwei jeweils einem der beiden Zahnradhälften zugeordnete Nocken eingreifen, von denen der eine Nocken einem der beiden Federenden und der andere Nocken dem anderen Federende zugeordnet ist. Wenn die beiden Zahnradhälften gegeneinander verdreht werden, drücken beide Nocken die Federenden unter einer Vergrößerung des Spaltes elastisch auseinander. Mithin werden die beiden Zahnradhälften bei einem Zahneingriff mit dem Hohlrad und dem Sonnenrad, in Umfangsrichtung verspannt, um ein Getriebespiel zu vermeiden.Preferably, the respective torsion spring has a gap between its circumferentially opposite spring ends, into which two cams each associated with one of the two gear halves engage, of which one cam is assigned to one of the two spring ends and the other cam is assigned to the other spring end. When the two gear halves are rotated against each other, press both cams, the spring ends under an enlargement of the gap elastically apart. Thus, the two gear halves are braced in a tooth engagement with the ring gear and the sun gear in the circumferential direction to avoid a backlash.

Bevorzugt sind die beiden Zahnradhälften des jeweiligen Planetenrades im Wesentlichen identisch ausgebildet, wobei der jeweilige Nocken einstückig mit der jeweiligen Zahnradhälfte verbunden ist. Ferner bevorzugt weist die Torsionsfeder ein im Wesentlichen rechteckförmiges Querschnittsprofil auf, das kreisbogenförmig um eine Rotationsachse des jeweiligen Planetenrades herum angeordnet ist. Mithin ist die Torsionsfeder C-förmig ausgebildet.Preferably, the two gear halves of the respective planet gear are formed substantially identical, wherein the respective cam is integrally connected to the respective gear half. Further, preferably, the torsion spring has a substantially rectangular cross-sectional profile, which is arranged in a circular arc around an axis of rotation of the respective planetary gear. Thus, the torsion spring is C-shaped.

Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der beiden Figuren näher dargestellt. Dabei zeigen

  • 1 eine vereinfachte schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung, und
  • 2 eine schematische Querschnittdarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus eines Planetenrades des ersten Planetensatzes.
Further measures improving the invention will be described in more detail below together with the description of a preferred embodiment of the invention with reference to the two figures. Show
  • 1 a simplified schematic representation to illustrate the structure of a drive device according to the invention, and
  • 2 a schematic cross-sectional view illustrating the structure of a planetary gear of the first planetary gear set.

Gemäß 1 weist eine erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung für einen - hier nicht dargestellten - Arm eines Roboters eine elektrische Maschine 1 und eine Getriebevorrichtung 3 auf. Die elektrische Maschine 1 weist einen Stator 13 sowie einen Rotor 14 auf. Eine Antriebsleistung der elektrischen Maschine 1 wird über eine Antriebswelle 2, die zwischen der elektrischen Maschine 1 und der Getriebevorrichtung 3 angeordnet und als Rotorwelle ausgebildet ist, in die Getriebevorrichtung 3 eingeleitet.According to 1 has a drive device according to the invention for a - not shown here - arm of a robot an electric machine 1 and a transmission device 3 on. The electric machine 1 has a stator 13 and a rotor 14 on. A drive power of the electric machine 1 is via a drive shaft 2 between the electric machine 1 and the transmission device 3 arranged and designed as a rotor shaft, in the transmission device 3 initiated.

Die Getriebevorrichtung 3 umfasst eine erste und zweite Planetenstufe 4, 5. Die erste Planetenstufe 4 weist einen ersten Planetensatz mit mehreren Planetenrädern 6 auf, wobei die Planetenräder 6 des ersten Planetensatzes aus zwei axial benachbarten Zahnradhälften 6a, 6b und einer axial zwischen den beiden Zahnradhälften 6a, 6b angeordneten kreisringsegmentförmigen Torsionsfeder 11 ausgebildet sind, um einen spielfreien Zahneingriff zu ermöglichen. Ferner sind die Planetenräder 6 des ersten Planetensatzes drehbar an einem ersten Planetenträger 8a angeordnet und stehen mit einem ersten Sonnenrad 9a sowie mit einem ersten Hohlrad 10a im Zahneingriff. The transmission device 3 includes a first and second planetary stage 4 . 5 , The first planetary stage 4 has a first planetary gear set with multiple planetary gears 6 on, with the planetary gears 6 of the first planetary gear set of two axially adjacent gear halves 6a . 6b and one axially between the two gear halves 6a . 6b arranged annular segment-shaped torsion spring 11 are formed to allow a backlash-free tooth engagement. Further, the planet gears 6 of the first planetary set rotatably on a first planet carrier 8a arranged and stand with a first sun gear 9a and with a first ring gear 10a in the tooth mesh.

Die zweite Planetenstufe 5 weist einen zweiten Planetensatz mit mehreren Planetenrädern 7 auf, wobei die Planetenräder 7 des zweiten Planetensatzes drehbar an einem zweiten Planetenträger 8b angeordnet sind. Die Planetenräder 7 des zweiten Planetensatzes stehen mit einem zweiten Sonnenrad 9b sowie mit einem zweiten Hohlrad 10b im Zahneingriff. Aufgrund der vereinfachten schematischen Darstellung ist jeweils nur ein Planetenrad 6 des ersten Planetensatzes und ein Planetenrad 7 des zweiten Planetensatzes dargestellt.The second planetary stage 5 has a second planetary gear set with multiple planetary gears 7 on, with the planetary gears 7 of the second planetary set rotatably on a second planetary carrier 8b are arranged. The planet wheels 7 of the second planetary gear set are with a second sun gear 9b as well as with a second ring gear 10b in the tooth mesh. Due to the simplified schematic representation is in each case only one planetary gear 6 of the first planetary gear set and a planetary gear 7 of the second planetary gear set.

Die Antriebswelle 2 ist drehfest mit dem ersten und dem zweiten Sonnenrad 9a, 9b verbunden. Das erste Hohlrad 10a ist drehfest mit dem zweiten Planetenträger 8b verbunden ist. Der erste Planetenträger 8a ist an einem Gehäuse 12 der Getriebevorrichtung 3 stationär festgelegt. Das zweite Hohlrad 10b ist mit einer Abtriebswelle 16 der Getriebevorrichtung 3 drehfest verbunden. Die Antriebswelle 2 ist auf einer gemeinsamen Achse 15 mit der Abtriebswelle 16 angeordnet.The drive shaft 2 is non-rotatable with the first and the second sun gear 9a . 9b connected. The first ring gear 10a is non-rotatable with the second planet carrier 8b connected is. The first planet carrier 8a is on a housing 12 the transmission device 3 fixed in place. The second ring gear 10b is with an output shaft 16 the transmission device 3 rotatably connected. The drive shaft 2 is on a common axis 15 with the output shaft 16 arranged.

Nach 2 sind die beide Zahnradhälften 6a, 6b auf einem gemeinsamen Lagerbolzen 18 angeordnet. Jede Zahnradhälfte 6a, 6b ist über eine jeweilige Gleitlagerbuchse 19a, 19b drehbar am Lagerbolzen 18 gelagert. Der Lagerbolzen 18 ist an dem ersten Planetenträger 8a aufgenommen. Die Torsionsfeder 11 weist ein im Wesentlichen rechteckförmiges Querschnittsprofil auf, das kreisbogenförmig um eine Rotationsachse des Planetenrades 6 herum angeordnet ist. Ferner weist die Torsionsfeder 11 zwischen deren umfangsseitig sich gegenüberliegenden Federenden einen Spalt auf, in den zwei jeweils einem der beiden Zahnradhälften 6a, 6b zugeordnete Nocken 17a, 17b eingreifen, von denen der eine Nocken 17a einem der beiden Federenden und der andere Nocken 17b dem anderen Federende zugeordnet ist. Die beiden Zahnradhälften 6a, 6b sind im Wesentlichen identisch ausgebildet, wobei der jeweilige Nocken 17a, 17b einstückig mit der jeweiligen Zahnradhälfte 6a, 6b verbunden ist. Zum Einbau und zur Wirkungsweise der beiden Zahnradhälften 6a, 6b wird insbesondere auf die Absätze [0059], [0060] und [0061] der in der Beschreibungseinleitung zitierten Druckschrift DE 10 2015 206 063 A1 zum Stand der Technik verwiesen.After 2 are the two gear halves 6a . 6b on a common bearing pin 18 arranged. Each gear half 6a . 6b is via a respective plain bearing bush 19a . 19b rotatable on the bearing pin 18 stored. The bearing bolt 18 is at the first planet carrier 8a added. The torsion spring 11 has a substantially rectangular cross-sectional profile, the circular arc around an axis of rotation of the planetary gear 6 is arranged around. Furthermore, the torsion spring 11 between the circumferentially opposite spring ends a gap, in the two each one of the two gear halves 6a . 6b associated cams 17a . 17b intervene, one of which is a cam 17a one of the two spring ends and the other cam 17b associated with the other spring end. The two gear halves 6a . 6b are formed substantially identical, wherein the respective cam 17a . 17b integral with the respective gear half 6a . 6b connected is. For installation and operation of the two gear halves 6a . 6b reference is made in particular to paragraphs [0059], [0060] and [0061] of the document cited in the introduction to the description DE 10 2015 206 063 A1 referred to the prior art.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
elektrische Maschineelectric machine
22
Antriebswelledrive shaft
33
Getriebevorrichtungtransmission device
44
erste Planetenstufefirst planetary stage
55
zweite Planetenstufesecond planetary stage
66
Planetenradplanet
6a, 6b6a, 6b
Zahnradhälftegear half
77
Planetenradplanet
8a, 8b8a, 8b
Planetenträgerplanet carrier
9a, 9b9a, 9b
Sonnenradsun
10a, 10b10a, 10b
Hohlradring gear
1111
Torsionsfedertorsion spring
1212
Gehäusecasing
1313
Statorstator
1414
Rotorrotor
1515
Achseaxis
1616
Abtriebswelleoutput shaft
17a, 17b17a, 17b
Nockencam
1818
Lagerbolzenbearing bolt
19a, 19b19a, 19b
Gleitlagerbuchseplain bearing bush

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102015206063 A1 [0004, 0018]DE 102015206063 A1 [0004, 0018]

Claims (10)

Antriebsvorrichtung für einen Roboter, umfassend eine elektrische Maschine (1), die über eine Antriebswelle (2) mit einer Getriebevorrichtung (3) wirkverbunden ist, wobei die Getriebevorrichtung (3) eine erste und zweite Planetenstufe (4, 5) aufweist, wobei die erste Planetenstufe (4) einen erste Planetensatz mit mehreren Planetenrädern (6) aufweist, wobei die Planetenräder (6) des ersten Planetensatzes aus zwei axial benachbarten Zahnradhälften (6a, 6b) und einer axial zwischen den beiden Zahnradhälften (6a, 6b) angeordneten kreisringsegmentförmigen Torsionsfeder (11) ausgebildet sind, wobei ferner die Planetenräder (6) des ersten Planetensatzes drehbar an einem ersten Planetenträger (8a) angeordnet sind und mit einem ersten Sonnenrad (9a) sowie mit einem ersten Hohlrad (10a) im Zahneingriff stehen, wobei die zweite Planetenstufe (5) einen zweiten Planetensatz mit mehreren Planetenrädern (7) aufweist, wobei die Planetenräder (7) des zweiten Planetensatzes drehbar an einem zweiten Planetenträger (8b) angeordnet sind und mit einem zweiten Sonnenrad (9b) sowie mit einem zweiten Hohlrad (10b) im Zahneingriff stehen, wobei die Antriebswelle (2) drehfest mit dem ersten und dem zweiten Sonnenrad (9a, 9b) verbunden ist, und wobei das erste Hohlrad (10a) drehfest mit dem zweiten Planetenträger (8b) verbunden ist.A driving apparatus for a robot, comprising an electric machine (1) operatively connected to a transmission device (3) via a drive shaft (2), the transmission device (3) having first and second planetary stages (4, 5), the first one Planet stage (4) has a first planetary gear set with a plurality of planet gears (6), wherein the planet gears (6) of the first planetary gear set of two axially adjacent gear halves (6a, 6b) and an axially between the two gear halves (6a, 6b) arranged annular ring-shaped torsion spring ( 11), wherein furthermore the planetary gears (6) of the first planetary gearset are rotatably arranged on a first planetary carrier (8a) and mesh with a first sun gear (9a) and with a first ring gear (10a), wherein the second planetary gear stage ( 5) has a second planetary gear set with a plurality of planetary gears (7), wherein the planet gears (7) of the second planetary gear set rotatably on a z wide planet carriers (8b) are arranged and with a second sun gear (9b) and with a second ring gear (10b) meshing with the drive shaft (2) rotatably connected to the first and the second sun gear (9a, 9b), and wherein the first ring gear (10a) rotatably connected to the second planetary carrier (8b) is connected. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Planetenträger (8a) an einem Gehäuse (12) der Getriebevorrichtung (3) stationär festgelegt ist.Drive device after Claim 1 , characterized in that the first planetary carrier (8a) on a housing (12) of the transmission device (3) is fixed stationary. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Hohlrad (10b) mit einer Abtriebswelle (16) der Getriebevorrichtung (3) wirkverbunden ist.Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the second ring gear (10b) with an output shaft (16) of the transmission device (3) is operatively connected. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (1) einen Stator (13) und einen Rotor (14) aufweist, wobei der Rotor (14) drehfest mit der Antriebswelle (2) verbunden ist.Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the electric machine (1) has a stator (13) and a rotor (14), wherein the rotor (14) is non-rotatably connected to the drive shaft (2). Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Getriebeübersetzung in der ersten Planetenstufe (4) ungleich einer zweiten Getriebeübersetzung in der zweiten Planetenstufe (5) ist.Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that a first gear ratio in the first planetary stage (4) is not equal to a second gear ratio in the second planetary stage (5). Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (2) auf einer gemeinsamen Achse (15) mit der Abtriebswelle (16) angeordnet ist.Drive device after Claim 3 , characterized in that the drive shaft (2) on a common axis (15) with the output shaft (16) is arranged. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Torsionsfeder (11) zwischen deren umfangsseitig sich gegenüberliegenden Federenden einen Spalt aufweist, in den zwei jeweils einem der beiden Zahnradhälften (6a, 6b) zugeordnete Nocken (17a, 17b) eingreifen, von denen der eine Nocken (17a) einem der beiden Federenden und der andere Nocken (17b) dem anderen Federende zugeordnet ist.Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the respective torsion spring (11) between the circumferentially opposite spring ends has a gap, in the two each one of the two gear halves (6a, 6b) associated cam (17a, 17b) engage, of to which one cam (17a) is assigned to one of the two spring ends and the other cam (17b) to the other spring end. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Zahnradhälften (6a, 6b) des jeweiligen Planetenrades (6) im Wesentlichen identisch ausgebildet sind, wobei der jeweilige Nocken (17a, 17b) einstückig mit der jeweiligen Zahnradhälfte (6a, 6b) verbunden ist.Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the two gear halves (6a, 6b) of the respective planetary gear (6) are formed substantially identical, wherein the respective cam (17a, 17b) integral with the respective gear half (6a, 6b) connected is. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Torsionsfeder (11) ein im Wesentlichen rechteckförmiges Querschnittsprofil aufweist, das kreisbogenförmig um eine Rotationsachse des jeweiligen Planetenrades (6) herum angeordnet ist.Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the torsion spring (11) has a substantially rectangular cross-sectional profile, which is arranged in a circular arc about an axis of rotation of the respective planet wheel (6) around. Roboter, umfassend eine Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Robot comprising a drive device according to one of the preceding claims.
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Title
MULZER, Florian: Systematik hoch übersetzender koaxialer Getriebe. München : TU München, 2009. S. 143. - ISBN (keine ISBN) *

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