[实用新型]一种机器人组合关节单元及应用其的足式机器人

说明书

本实用新型公开了一种机器人组合关节单元及应用其的足式机器人，属于机器人关节单元的领域。现有的机器人关节的减速器处于超负荷工作状态时，将导致减速器齿轮等关节零部件损坏。本实用新型包括第一电机及减速器总成、第二电机及减速器总成和第一输出连杆，所述第一电机及减速器总成和所述第二电机及减速器总成分别轴向设于所述第一输出连杆的侧部。本实用新型在第一减速器总成上设置的第一力矩限制器，避免了关节输出端受到的外部冲击对关节单元内部减速器等零部件的损坏，并且在力矩限制器工作时的打滑现象，可以均衡第一减速器总成的齿轮日常运行的磨损。

技术领域

本实用新型涉及一种机器人组合关节单元及应用其的足式机器人，属于机器人关节单元的领域。

背景技术

高性能机器人关节动力单元是机器人的核心的部件，其性能直接影响到机器人的运动性能。对于理想中的机器人关节动力单元其需要具有输出扭矩/重量密度大、结构简洁紧凑、生产制造成本低等特点。

对于应用于像高性能足式机器人、机械臂或外骨骼等这样场合的关节动力单元，由于地面的地形复杂多变或来自外界的冲击干扰力，当机器人关节电机的驱动力矩大于关节减速器能够承受的最大力矩或者来自外界的通过减速器输出轴传递到减速器的最大力矩大于关节减速器能够承受的最大力矩时，机器人关节的减速器将处于超负荷工作状态，将导致减速器齿轮等关节零部件损坏。

并且，由于很多工况下机器人关节长时间工作于往复模式，并且需要承担来自地面或外部环境的冲击载荷。故其减速器各齿的啮合齿面会出现较为严重的磨损不均匀现象。

进一步，为满足输出扭矩/重量密度大、结构简洁紧凑、生产制造成本低等需求，常见的机器人关节动力单元往往牺牲了以下特征：关节单元不设中心轴孔，进而无法实现中空走线，线缆直接外挂在机器人关节外面，影响机器人结构安全以及美观。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种能够摩擦打滑，实现力矩限制的，适用于多种复杂工况的，关节承受冲击载荷时不会导致关节零部件损坏的机器人组合关节单元及应用其的足式机器人。

本实用新型的另一目的在于提供一种关节单元开设轴孔，能够实现中空走线或穿接别的零部件的，结构美观、紧凑的机器人组合关节单元及应用其的足式机器人。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种机器人组合关节单元，包括第一电机及减速器总成、第二电机及减速器总成和第一输出连杆，所述第一电机及减速器总成和所述第二电机及减速器总成分别轴向设于所述第一输出连杆的侧部；

所述第一电机及减速器总成包括第一减速器总成、第一电机基座和第一力矩限制器；所述第一力矩限制器包括第一摩擦力生成器、第一摩擦盘；

所述第二电机及减速器总成包括第二减速器总成、第二电机基座和第二力矩限制器；所述第二力矩限制器包括第二摩擦力生成器、第二摩擦盘；

当所述第一减速器总成的输出轴端所受到的外力扭矩小于或等于所述第一摩擦力生成器对第一减速器总成的外圈和第一摩擦盘挤压产生的摩擦力扭矩时，所述第一减速器总成通过第一摩擦盘与第一电机基座相对静止连接；当第一减速器总成的输出轴端受到的外力扭矩大于所述第一摩擦力生成器对所述第一减速器总成的外圈和第一摩擦盘挤压产生的摩擦力扭矩时，所述第一减速器总成将与第一电机基座相对转动。本实用新型在第一减速器总成上设置的第一力矩限制器，避免了关节输出端受到的外部冲击对关节单元内部减速器等零部件的损坏，并且在力矩限制器工作时的打滑现象，可以均衡第一减速器总成的齿轮日常运行的磨损。