[发明专利]一种紧凑的双足机器人关节驱动装置

权利要求书

1.一种紧凑的双足机器人关节驱动装置，其特征在于，包括电机定子组件(200)、第一滚动轴承(601)、电机动子组件(100)、摆线轮组件(400)、输出轴组件(300)、针轮组件(500)和第二滚动轴承(605)等。所述电机定子组件(200)包括电机外壳(201)、电机定子(202)。所述电机动子组件(100)包括动子延伸架(101)、电机动子(102)；所述摆线轮组件(400)包括偏心轴(401)、第三滚动轴承(402)、摆线轮(403)。所述输出轴组件(300)包括销轴帽(301)、销轴(302)、销轴套(303)、输出轴(304)。所述针轮组件(500)包括针齿(501)、针齿安装壳(502)、针齿套(503)。其中，电机定子(202)连接电机外壳(201)。电机动子(102)连接动子延伸架(101)；电机外壳(201)通过第一滚动轴承(601)连接动子延伸架(101)；动子延伸架(101)连接偏心轴(401)。摆线轮(403)通过第三滚动轴承(402)安装在偏心轴(401)上；销轴套(303)套在销轴(302)上，销轴帽(301)、销轴(302)、输出轴(304)依次螺纹旋接；摆线轮(403)开有通孔，销轴套(303)插入该通孔；针齿套(503)套在针齿(501)上，针齿(501)与针齿安装壳(502)螺纹旋接；摆线轮(403)与针齿(501)为一齿差摆线啮合传动。输出轴(304)通过第二滚动轴承(605)连接针齿安装壳(502)，针齿安装壳(502)连接电机外壳(201)。

2.根据权利要求1所述紧凑的双足机器人关节驱动装置，其特征在于，所述摆线轮(403)有两个，对称分布于偏心轴(401)两边。

3.根据权利要求1所述紧凑的双足机器人关节驱动装置，其特征在于，所述摆线轮(403)与针齿(501)为一齿差摆线啮合传动具体为：针齿(501)的数量z_r比摆线轮(403)的齿数z_c多一个，摆线轮(403)在绕着偏心轴(401)作偏心转动的同时与针齿(501)作啮合转动，根据一齿差摆线啮合传动原理得到电机动子(101)与摆线轮(403)之间减速比i为：

4.根据权利要求1所述紧凑的双足机器人关节驱动装置，其特征在于，所述摆线轮(403)通孔的孔径d_w与销轴套(303)的外径d_rw满足下式：

d_w＝d_rw+2a+Δ (2)

式中，a为偏心轴(401)的偏心距，Δ为销轴套(303)和通孔的间隙。

5.根据权利要求1所述紧凑的双足机器人关节驱动装置，其特征在于，该装置还包括M2螺栓(602)、M4螺栓(603)、轴用弹性挡圈(604)；其中，电机外壳(201)通过M4螺栓(603)连接针齿安装壳(502)；轴用弹性挡圈(604)安装在输出轴(304)上，用于固定第二滚动轴承(605)位置；动子延伸架(101)通过M2螺栓(602)连接偏心轴(401)。

6.根据权利要求1所述紧凑的双足机器人关节驱动装置，其特征在于，所述第三滚动轴承(402)与偏心轴(401)、第三滚动轴承(402)与摆线轮(403)均为过盈配合；所述针齿安装壳(502)与第二滚动轴承(605)外圈过盈配合；所述输出轴(304)与第二滚动轴承(605)内圈过盈配合；所述电机外壳(201)与第一滚动轴承(601)内圈过盈配合；所述动子延伸架(101)与第一滚动轴承(601)外圈过盈配合。

7.根据权利要求1所述紧凑的双足机器人关节驱动装置，其特征在于，所述销轴套(303)与销轴(302)、针齿套(503)与针齿(501)均为间隙配合。

8.根据权利要求1所述紧凑的双足机器人关节驱动装置，其特征在于，所述电机外壳(201)、动子延伸架(101)、输出轴(304)、偏心轴(401)均为中空轴结构。