[发明专利]机器人关节支撑结构以及机器人

说明书

本发明提供一种机器人关节支撑结构以及机器人，该支撑结构包括：驱动电机；减速传动机构；电机端壳体；传动端壳体；置于电机端壳体和传动端壳体的外周并与减速传动机构的输出端相连接的膝关节套；电机端壳体周向上具有第一环形凹槽；传动端壳体周向上具有第二环形凹槽；膝关节套上有周向环绕电机端壳体的环形连接件，环形连接件具有第三环形凹槽，该第三环形凹槽与第一环形凹槽相配合形成容纳第一滚珠的第一滚道，其沿着第一滚道在电机的圆周方向均匀排布；膝关节套的对应传动端壳体的第二环形凹槽的位置处具有第四环形凹槽，第四环形凹槽与第二环形凹槽相配合形成容纳第二滚珠的第二滚道，其沿着第二滚道在传动轮的圆周方向均匀排布。

技术领域

本发明涉及仿人机器人，尤其涉及一种机器人关节支撑结构以及机器人。

背景技术

仿人机器人是机器人技术的先进发展阶段，体现了机器人的机构学、运动和动力学等诸多方面的研究和发展水平。仿人机器人越障能力强，移动方向可全方位调整，地形适应能力强，运动灵活性好，承载能力高，是复杂作业环境下的最佳选择，具有广阔的应用前景。尺寸较大的腿足式机器人体积和质量大，腿部质量较大时在行走过程中腿部产生的转动惯量大，对运动的平稳性影响比较明显。因此，如何减轻腿部的重量是腿足式机器人面临的焦点问题之一。

腿足式仿人机器人腿部关键结构在关节位置，现有的仿人腿足式机器人关节支撑结构多采用成对的轴承支撑，一般选择深沟球轴承、角接触球轴承、交叉滚子轴承或四点接触球轴承等，既可以使腿在关节位置实现旋转又能够保证关节位置的刚性，从而使机器人腿部各关节保持稳定。

但是，这种采用深沟球轴承、角接触球轴承、交叉滚子轴承或四点接触球轴承等轴承支撑的仿人腿足式机器人关节支撑结构的关节零件结构和轴承的重量加在一起大大增加了关节腿的重量，使机器人在行走时负载增大，体积重量大，较大的重量需要大的功率电机驱动、大功率电机又需要更大的结构重量来支撑。

如何优化关节结构空间，从而减小整个关节的重量，提高机器人的灵活性和运动性能，是一个有待解决的技术问题。

发明内容

鉴于此，本发明实施例提供了一种机器人关节支撑结构以及具有该关节支撑结构的机器人，以优化关节结构空间，减小整个关节的重量，从而提高机器人的灵活性和运动性能。

本发明的技术方案如下：

根据本发明的一方面，提供一种机器人关节支撑结构，该结构包括：驱动电机；与所述驱动电机同轴连接的减速传动机构；周向环绕所述驱动电机并与所述驱动电机固定连接的电机端壳体；周向环绕所述减速传动机构并与所述电机端壳体固定连接的传动端壳体；置于所述电机端壳体和所述传动端壳体的外周并与所述减速传动机构的输出端相连接的膝关节套；

所述电机端壳体在其周向上具有第一环形凹槽；

所述传动端壳体在其周向上具有第二环形凹槽；

所述膝关节套上一体设置有或可拆卸的连接有周向环绕电机端壳体的环形连接件，所述环形连接件具有第三环形凹槽，该第三环形凹槽与所述第一环形凹槽相配合形成容纳第一滚珠的第一滚道，使得所述第一滚珠沿着所述第一滚道在所述电机端壳体的圆周方向均匀排布；

所述膝关节套的对应所述传动端壳体的第二环形凹槽的位置处具有第四环形凹槽，所述第四环形凹槽与所述第二环形凹槽相配合形成容纳第二滚珠的第二滚道，使得所述第二滚珠沿着所述第二滚道在所述传动轮端壳体的圆周方向均匀排布。

可选的，所述环形连接件为第一压环；所述第一压环外圈有外螺纹，通过螺纹连接方式可拆卸地连接在所述膝关节套中。