[发明专利]一种旋转关节驱动装置

说明书

本发明公开了一种旋转关节驱动装置，包括壳体、往复运动组件以及同步轮组件，同步轮组件包括驱动轮和从动轮，二者均与壳体可转动地连接，同步轮组件还包括环状的传动机构，驱动轮和从动轮均位于传动机构内侧、并将传动机构张紧，往复运动组件位于传动机构内侧，往复运动组件的移动端与传动机构相连、以带动传动机构移动往复运动组件设置在传动机构内侧，往复运动组件带动传动机构移动。传动机构与驱动轮贴合，传动机构移动时会带动驱动轮转动，实现驱动力输出。同步轮组件将往复运动组件的直线运动转化为驱动轮的转动，传动精度更高，并可保证旋转关节驱动装置具有足够的扭矩。而往复运动组件位于传动机构内侧可减小旋转关节驱动装置的体积。

技术领域

本发明涉及机械臂技术领域，特别涉及一种旋转关节驱动装置。

背景技术

旋转机械臂广泛应用于人工外骨骼、智能假肢、康复器件、工业机械手等领域，是实现运动功能的关键装置。现有的旋转机械臂多采用电机驱动减速器，减速器再驱动关节臂动作。

现有技术所采用的减速器，如高精度行星齿轮减速器、谐波速器等，成本高昂、减速比只能从有限的型号中进行选取。同时减速器与电机构成旋转机械臂会导致旋转机械臂庞大笨重。部分旋转机械臂会采用蜗轮蜗杆减速器或带传动机构。但蜗轮蜗杆减速器的传动效率和传动精度较低，不适用于对关节旋转精度有较高要求的场合。带传动结构无法实现大传动比，使得驱动关节无法获得足够大的低速扭矩。

因此，如何在保证传动精度和扭矩的前提下，简化旋转关节驱动装置的结构是本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种旋转关节驱动装置，其通过往复运动组件带动传动机构移动，传动机构移动时带动驱动轮转动，往复运动组件设置在传动机构内侧，进而可减小旋转关节驱动装置的体积。

为实现上述目的，本发明提供一种旋转关节驱动装置，包括壳体、往复运动组件以及同步轮组件，所述同步轮组件包括驱动轮和从动轮，二者均与所述壳体可转动地连接，所述同步轮组件还包括环状的传动机构，所述驱动轮和所述从动轮均位于所述传动机构内侧、并将所述传动机构张紧，所述往复运动组件位于所述传动机构内侧，所述往复运动组件的移动端与所述传动机构相连、以带动所述传动机构移动。

优选地，所述壳体端部的下侧壁设有固定凸台，所述驱动轮具有沿轴向贯穿的轴孔，所述驱动轮轴穿过所述轴孔与所述固定凸台固定连接，所述驱动轮轴的上端具有沿径向向外延伸、以与所述轴孔的外周卡接的限位圈。

优选地，所述传动机构为同步带，所述同步带的内侧设有第一啮合齿，所述驱动轮的外侧壁设有用以与所述第一啮合齿配合的第二啮合齿。

优选地，从动轮轴安装在所述壳体远离所述驱动轮的端部，所述从动轮与所述从动轮轴可转动地连接。

优选地，所述从动轮的外侧壁也设有用以与所述第一啮合齿配合的第二啮合齿。

优选地，所述往复运动组件包括安装座、电机和滚珠丝杠副，所述滚珠丝杠副中的滚珠丝杆与所述安装座可转动的连接，所述电机与所述安装座固定连接，所述滚珠丝杆与所述电机的机轴传动连接，所述滚珠丝杠副的丝杆螺母与所述传动机构相连。

优选地，所述安装座与所述壳体固定连接，所述电机与所述安装座固定连接，所述安装座具有过孔，所述滚珠丝杠副中的滚珠丝杆穿过所述过孔与所述电机的机轴相连，所述滚珠丝杆的外周设有滑块，所述丝杆螺母位于所述滑块中，所述滑块通过固定夹块与所述传动机构相连。

优选地，所述往复运动组件还包括与所述壳体固定连接的丝杆尾座，所述滚珠丝杆远离所述电机的一端与所述丝杆尾座可转动地连接。

优选地，所述往复运动组件还包括导向轴，所述导向轴的两端分别与所述安装座和所述丝杆尾座固定连接，所述滑块套设在所述导向轴外周、且与所述导向轴可移动地连接。