[发明专利]腰部关节装置

说明书

技术领域

本发明涉及机器人领域，尤其涉及一种可以同时控制躯干部转动和俯仰运 动的腰部关节装置。

背景技术

申请号为201110112126.4的发明专利公开了一种人偶体的腰部关节构造， 其是可在两侧面转动且能够以任意角度固定地连接一双腿，并且在上表面可旋 转地支撑上体者，且支撑上述一双腿的股关节部件，与支撑上述上体的上体支 撑部，是成可相对前后移动地连接着，通过上述股关节部件、上述上体支撑部、 连接上述股关节部件及上述上体支撑部的一对前后连杆部件而构成平行四边 形的连杆机构，上述股关节部件相对于上述上体支撑部可相对前后平行移动。 该发明能够使设置于该腰部关节构造上部的上体进行旋转作用，并使在当一双 腿一前一后步行时，股关节部件可相对于上体支撑部而相对前后平行移动。然 而，该发明的上述两种运动方式是被分别通过两个结构控制的，现有技术的人 偶体的腰部关节构造无法同时控制两种动作。并且，现有技术的人偶体的腰部 关节构造结构较为复杂。

发明内容

本发明针对现有的腰部关节构造结构复杂，无法同时控制两种动作的问 题，提供了一种可以同时控制躯干部转动和俯仰运动的腰部关节装置。

本发明就其技术问题提出以下技术方案：

本发明提供了一种腰部关节装置，包括腰部关节件；该腰部关节件包括转 轴、分别可转动地套设在该转轴上的第一输入锥齿轮和第二输入锥齿轮；所述 第一输入锥齿轮和所述第二输入锥齿轮相对设置；所述腰部关节件还包括分别 与所述第一输入锥齿轮和所述第二输入锥齿轮啮合连接，用于与躯干部固定以 被所述第一输入锥齿轮和所述第二输入锥齿轮驱动并带动所述躯干部进行转 动和/或俯仰运动的输出锥齿轮。

本发明上述的腰部关节装置中，所述腰部关节装置还包括用于驱动所述第 一输入锥齿轮转动的第一电机，以及用于驱动所述第二输入锥齿轮转动的第二 电机。

本发明上述的腰部关节装置中，所述腰部关节件还包括套设在所述转轴 上，并同轴固定安装于所述第一输入锥齿轮外侧面上的第一准双曲面齿轮，以 及套设在所述转轴上，并同轴固定安装于所述第二输入锥齿轮外侧面上的第二 准双曲面齿轮；所述腰部关节装置还包括第一行星减速器和第二行星减速器； 该第一行星减速器的输入轴与所述第一电机的输出轴同轴连接，该第一行星减 速器的输出轴上设置有与所述第一准双曲面齿轮配合的锥螺纹；所述第二行星 减速器的输入轴与所述第二电机的输出轴同轴连接，该第二行星减速器的输出 轴上设置有与所述第二准双曲面齿轮配合的椎螺纹。

本发明上述的腰部关节装置中，所述腰部关节装置还包括呈U形板状的 支撑架，该支撑架包括基板以及分别垂直连接于该基板两端的两支撑臂；所述 转轴的两端分别可转动地安装于该支撑架的两支撑臂上。

本发明上述的腰部关节装置中，所述支撑架的每个支撑臂上开设有限位 槽，两支撑臂上的限位槽相对设置；所述腰部关节装置还包括分别固定套设在 所述转轴两端的两个限位轮；该两个限位轮分别可转动地设置在所述支撑架的 两限位槽中。

本发明上述的腰部关节装置中，所述腰部关节件还包括第一止推垫片和第 二止推垫片，所述第一止推垫片套设在所述转轴上，并安装于所述第一准双曲 面齿轮的外侧面上；所述第二止推垫片也套设在所述转轴上，并安装于所述第 二准双曲面齿轮的外侧面上。

本发明上述的腰部关节装置中，所述腰部关节件还包括固定地同轴安装在 所述输出锥齿轮上的用于固定安装所述躯干部的输出法兰。

本发明上述的腰部关节装置中，所述输出法兰和所述输出锥齿轮通过连接 轴固定连接；所述腰部关节装置还包括两限位板，该两限位板与两支撑臂一一 对应；每个限位板上开设有通孔，并通过该通孔固定套设在所述转轴上，并将 对应的支撑臂的限位槽的开口盖住；所述限位板的通孔的内径要小于限位轮的 直径；所述腰部关节件还包括套设在所述连接轴上的交叉滚子轴承；该交叉滚 子轴承的内轮与所述输出法兰连接，该交叉滚子轴承的外轮分别与两限位板连 接。