[发明专利]减速器、减速传动系统及包括减速传动系统的机器人关节和机器人

说明书

本申请涉及一种减速器、减速传动系统以及包括该减速传动系统的机器人关节和机器人。该减速器配置为实现从传动输入轴向传动输出轴的减速传动，并包括：波发生器，其安装至传动输入轴；被固定的刚轮；和柔轮，其位于刚轮与波发生器之间，包括齿轮部分和喇叭口部分。其中，喇叭口部分被配置为连接至传动输出轴。

技术领域

本申请涉及减速器技术领域，具体地涉及一种减速器、减速传动系统以及包括减速传动系统的机器人关节和机器人。

背景技术

近年来，机器人技术一直保持着高度的突破与发展。由于机器人能够完成一些高精度的、复杂性以及重复性的工作，大量减少了人为操作的时间和精力，因此机器人被广泛应用于工业生产中。谐波减速器作为一种降低转速、增加扭矩的减速机构而通常用于机器人中，以调节机器人各臂的运动速度和输出扭矩，实现谐波减速传动。谐波减速传动是一种依靠柔性齿轮所产生的可控弹性变形引起刚性齿轮的齿与柔性齿轮的齿之间的相对错齿来传递运动和力的新型机械传动。谐波减速器通常由波发生器、刚轮、柔轮组成。谐波减速器内部还可集成有交叉滚子轴承等零件。

通常地，当谐波减速器的波发生器由电机轴带动而高速旋转时，波发生器旋转挤压柔轮使柔轮发生低速旋转，进而带动与柔轮或刚轮相连的其他负载的旋转。在这个过程中，通常柔轮的一端被固定，刚轮与其他负载相连并驱动其他负载旋转。例如，如图1中所示，在减速传动系统1000中，电机1与传动输入轴2固定连接，传动输入轴2与波发生器3固定连接。如此，电机1可带动传动输入轴2同步旋转，从而电机1、传动输入轴2和波发生器3可进行同步旋转。波发生器3、刚轮4和柔轮5构成谐波减速器。柔轮5呈筒状结构并具有喇叭口状部分，并被固定于减速传动系统1000的壳体，刚轮4与其他负载相连并旋转驱动其他负载。由此，当波发生器3在电机1的驱动下高速旋转时，波发生器3可带动刚轮4发生低速旋转，刚轮4可带动其他负载旋转，进而实现减速传动。

然而，在上述谐波减速器的构造中，由于柔轮5的喇叭口状部分朝向靠近电机1的方向被固定于减速传动系统1000的壳体，且刚轮4与其他负载相连并旋转驱动其他负载，因此，在柔轮5组装至传动输入轴2时，柔轮5的朝内的喇叭口状部分和筒状部分将不得不占据传动输入轴2的一部分零件安装空间，导致传动输入轴2的长度不可避免地较长，进而质量较大，这使得在工作过程中整个减速传动系统1000的质量和动能输入端的转动惯量都会较大，影响减速传动系统1000的动态响应。

发明内容

根据本公开的各种实施例，提供一种减速器、减速传动系统以及包括减速传动系统的机器人关节和机器人。

根据本申请的一方面，一种减速器，其配置为实现从传动输入轴向传动输出轴的减速传动，包括：波发生器，其安装至所述传动输入轴；被固定的刚轮；和柔轮，其位于所述刚轮与所述波发生器之间，包括齿轮部分和喇叭口部分；其中，所述喇叭口部分被配置为连接至所述传动输出轴。

在其中一个实施例中，负载连接至所述喇叭口部分。

在其中一个实施例中，所述波发生器为凸轮。

在其中一个实施例中，所述喇叭口部分距所述传动输入轴的旋转中心轴线的距离可大于所述刚轮距所述传动输入轴的旋转中心轴线的距离。

根据本申请的另一方面，提供一种减速传动系统。该减速传动系统包括：传动输入轴；电机，其安装在所述传动输入轴的一端；减速器，其安装在所述传动输入轴的另一端，所述减速器包括波发生器、刚轮和位于所述刚轮与所述波发生器之间的柔轮；以及传动输出轴，其连接至所述柔轮；其中，所述刚轮被固定连接，所述柔轮包括齿轮部分和喇叭口部分，所述喇叭口部分连接至所述传动输出轴，以实现从所述传动输入轴至所述传动输出轴的减速传动。

在其中一个实施例中，负载连接至所述柔轮。

在其中一个实施例中，所述喇叭口部分可朝向所述波发生器的远离所述电机的一侧。