[发明专利]模块化伺服电机装置及包含其的机器人

说明书

本发明提供了一种模块化伺服电机装置，其包括：无框电机模块以及与所述无框电机模块相连并且设置在所述无框电机模块外侧的减速机模块。所述无框电机模块包括：无框电机外壳；设置在所述无框电机外壳内的转子，设置在所述转子内的定子；以及与所述转子连接的电机输出轴。所述减速机模块包括：与所述无框电机外壳连接的齿圈；设置在所述齿圈内、位于所述定子的外侧的行星齿轮架；设置在所述行星齿轮架上的行星齿轮组；以及与电机输出轴连接并且与所述行星齿轮组啮合的太阳齿轮。本发明提供的模块化伺服电机装置使用寿命长、成本低。本发明还提供了一种包括上述模块化伺服电机装置的机器人。

技术领域

本发明涉及机器人设备领域，尤其涉及一种模块化伺服电机装置及包含其的机器人。

背景技术

机器人行业的快速发展使得伺服电机技术面临新的挑战。现有的四足机器人用伺服电机通常以参考飞行棋电机为基础，内置一个行星减速机，以实现降低不必要的转速和提高输出力矩的目的。该方案虽然满足了足式机器人低转速、高输出的需求，但是该方案也有缺点，就是导致了整个伺服电机的使用寿命限制于行星减速机。目前行星减速机的寿命大致是数千小时，而在足式机器人使用过程中，由于摔倒等特性，行星减速机以及轴承所承受的来自径向和轴向的力具有不可预测性，由此导致行星减速机以及轴承是极其容易损坏的部件。行星减速机成为整个伺服电机的瓶颈。

当前伺服电机的寿命及其成本问题极大阻碍了足式机器人商业化落地。鉴于此，现有技术仍有待改进。

发明内容

本发明基于现有足式机器人伺服电机的特性，改善现有伺服电机的使用方式和电机结构，设计一种完全不同的伺服电机，以解决足式机器人在使用过程中出现的上述技术问题。

本发明的第一方面提供了一种模块化伺服电机装置，其包括：

无框电机模块，所述无框电机模块包括：

无框电机外壳；

设置在所述无框电机外壳内的转子，

设置在所述转子内的定子；以及

与所述转子连接的电机输出轴，以及

与所述无框电机模块相连并且设置在所述无框电机模块外侧的减速机模块，所述减速机模块包括：

与所述无框电机外壳连接的齿圈；

设置在所述齿圈内、位于所述定子的外侧的行星齿轮架；

设置在所述行星齿轮架上的行星齿轮组；以及

与电机输出轴连接并且与所述行星齿轮组啮合的太阳齿轮。

根据本发明的一个实施例，所述减速机模块还包括与所述行星齿轮架连接的输出盘。

根据本发明的一个实施例，所述减速机模块还包括与所述齿圈连接的紧固环。

根据本发明的一个实施例，所述齿圈的最大外径大于所述定子的最大外径。

根据本发明的一个实施例，所述模块化伺服电机装置还包括驱动所述无框电机模块的驱动器模块，所述驱动器模块包括驱动器保护外壳和设置在所述驱动器保护外壳内的驱动器电路板。

根据本发明的一个实施例，所述驱动器保护外壳连接到所述无框电机外壳以形成用于容纳所述驱动器电路板的容纳腔。

根据本发明的一个实施例，所述驱动器保护外壳包括端壁和侧壁，所述侧壁上设置有开口。

根据本发明的一个实施例，所述行星齿轮组包括固定在所述行星齿轮架上的销轴和套设于所述销轴上的行星齿轮，其中所述行星齿轮与所述太阳齿轮啮合。

根据本发明的一个实施例，所述齿圈设置在所述无框电机外壳内。