[实用新型]旁轴角度反馈式空心舵机

说明书

本实用新型公开一种旁轴角度反馈式空心舵机，包括：空心输出齿轮、空心输出轴、空心齿轮组、带齿轮的空心轴和驱动组件；所述空心输出齿轮、空心输出轴、空心齿轮组、带齿轮的空心轴依次轴心重合设置，且轴心相通；所述驱动组件驱动带齿轮的空心轴绕自身轴心转动，带齿轮的空心轴转动带动空心齿轮组绕自身轴心转动，空心齿轮组转动带动空心输出轴绕自身轴心转动，空心输出轴转动带动空心输出齿轮绕自身轴心转动。本实用新型传动强度大，且有效地减小了舵机的横截面半径和舵机体积，使采用本舵机的仿生手臂的造型更加自由；采用中空结构，便于容纳电器元件的导线，在舵机操纵机器人关节扭动时，导线的扭曲度降低，延长了舵机的使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种旁轴角度反馈式空心舵机。

背景技术

类人机器人是智能机器人的一种，随着机械学和仿生学的发展，研究类人机器人变得越来越热门。类人机器人利用仿生学的原理，通过模拟人类的生理结构实现机器人类似于人类的运动。在类人机器人的运动过程中，舵机起到了非常重要的作用，它能实现类人机器人关节方向与升降的控制，对舵机的不断改进一直是类人机器人研究的重要课题。

现有的普通舵机多采用平行轴式多级单齿传动，将平行齿轮组设置在马达组件的上方，平行齿轮组的侧面设置有舵机的输出轴，与输出轴同一轴线的下方设有角度传感器。采用这种方式设计的舵机存在以下缺点：首先，普通舵机采用平行轴式多级单齿传动，这种传动方式存在平行齿轮组输出力矩小，齿轮磨损快，舵机负载能力弱等缺陷，降低了舵机性能和使用寿命。其次，现有的舵机由于角度传感器的轴线与输出轴在同一条线上，因此，马达组件的轴线只能与舵机输出轴的轴线平行设计，这样会导致舵机的横向体积大，从而使得仿生手臂外形设计变得粗大。

现有的采用行星齿轮传动机构的舵机改进了上述普通舵机的部分缺陷，然而，采用行星齿轮传动机构传动，将输出轴设置在行星齿轮传动机构的中心，并在输出轴一旁设置同步齿轮和角度传感器。其中，角度传感器用于检测同步齿轮的转动角度，从而检测输出轴的转动角度。

然而，上述结构中，由于输出轴为实心结构，电机、角度传感器等电器的导线只能设置在舵机外部，并随舵机的动作扭动，因此，导线只能采用成本较高的极柔线，这样无疑会增加舵机的制造成本。因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种旁轴角度反馈式空心舵机。

本实用新型的技术方案如下：一种旁轴角度反馈式空心舵机，包括：空心输出齿轮、空心输出轴、空心齿轮组、带齿轮的空心轴和驱动组件；所述空心输出齿轮、空心输出轴、空心齿轮组、带齿轮的空心轴依次轴心重合设置，且轴心相通；所述驱动组件驱动带齿轮的空心轴绕自身轴心转动，带齿轮的空心轴转动带动空心齿轮组绕自身轴心转动，空心齿轮组转动带动空心输出轴绕自身轴心转动，空心输出轴转动带动空心输出齿轮绕自身轴心转动。

进一步地，所述空心齿轮组为多级行星减速机构；所述多级行星减速机构包括若干个中心重合的空心行星齿支架，以及分别设置在每个空心行星齿支架下方的若干组行星齿轮。

进一步地，本实用新型还包括内齿圈；所述内齿圈为空心圆环状，且内壁沿长度方向设有竖齿，所述内齿圈设置在所述多级行星减速机构的外围，且内壁竖齿与行星齿轮组相啮合；

进一步地，所述空心输出齿轮的下端卡嵌在多级行星减速机构最上方的空心行星齿支架中心；所述带齿轮的空心轴的上端卡嵌在多级行星减速机构最下端的一组行星齿轮之间。

进一步地，本实用新型还包括输出端盖，所述输出端盖设置在所述多级行星减速机构的上方，且与内齿圈相扣合，所述空心输出轴贯通所述输出端盖的中部。