[实用新型]一种直接集成谐波传动部件的模块化关节

说明书

本实用新型涉及一种直接集成谐波传动部件的模块化关节，属于机器人技术领域，包括具有中心孔且转动连接在支座上的输入轴，输入轴的中心孔内设有输出轴，且输出轴的两端伸出输入轴并通过轴承支撑在支座上，输入轴连接有谐波传动机构；谐波传动机构包括柔性轴承、带有外齿圈的柔轮和带有内齿圈的刚轮，柔性轴承套在输入轴的一端以形成波发生器，柔轮固定在支座上对应于柔性轴承的位置，刚轮与柔轮啮合且与输出轴固定连接；波发生器由电机驱动，电机转子套设在输入轴上且与其固定连接，电机定子固定在支座上。本实用新型将谐波减速器集成在关节上，具有关节集成度高、结构紧凑、体积小的特点，解决了现有关节尺寸、关节设计受谐波减速器制约的问题。

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，涉及一种直接集成谐波传动部件的模块化关节。

背景技术

模块化技术已广泛用于机器人技术领域的产品开发和设计中。变形和可重构机器人的核心思想是模块化，整个机器人是多个模块的有效结合。而随着轻型机器人产业的不断发展，关节向着高集成度及低成本的趋势发展。

谐波传动是模块化关节中常用的传动形式，一般模块化关节均采用成品谐波减速器进行组装，关节的尺寸、设计都会受到谐波减速器的制约，并且谐波减速器一般使用交叉滚子轴承，带来了成本过高的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种直接集成谐波传动部件的模块化关节，以提高关节的集成度，缩小关节的体积。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种直接集成谐波传动部件的模块化关节，包括具有中心孔且转动连接在支座上的输入轴，输入轴的中心孔内设有输出轴，且输出轴的两端伸出输入轴并通过轴承支撑在支座上，输入轴连接有谐波传动机构；谐波传动机构包括柔性轴承、带有外齿圈的柔轮和带有内齿圈的刚轮，柔性轴承套设在输入轴的一端以形成波发生器，柔轮固定在支座上对应于柔性轴承的位置，刚轮与柔轮啮合且与输出轴固定连接；波发生器由电机驱动，电机转子套设在输入轴上且与其固定连接，设置在电机转子周向的电机定子固定在支座上。

可选地，所述谐波传动机构的刚轮通过设置在支座上的一对角接触球轴承与支座转动连接。

可选地，所述输出轴具有大端和小端；谐波传动机构的刚轮与输出轴的大端之间设有输出端盘，输出端盘和刚轮与输出轴可拆卸连接。

可选地，所述谐波传动机构的柔轮为T型，具有大端和小端，谐波传动机构的柔轮小端设有与谐波传动机构的刚轮内齿圈啮合的外齿圈，谐波传动机构的柔轮大端与支座可拆卸连接。

可选地，支座包括分别位于输出轴两端的前端盖和后端盖，谐波传动机构的柔轮大端与位于电机定子外侧的电机外壳可拆卸连接，电机外壳的两端分别与前端盖和后端盖可拆卸连接。

可选地，还包括设置在电机远离谐波传动机构柔轮一侧的制动器，制动器的制动部分与输入轴通过花键连接，制动器的固定部分与后端盖可拆卸连接。

可选地，所述制动器的固定部分固定在位于制动器周向的制动器外壳上，制动器外壳两端分别与电机外壳和后端盖可拆卸连接。

可选地，电机外壳朝向制动器的一侧敞开。

可选地，还包括与输入轴连接的输入端编码器，输入端编码器包括固定在输入轴上的输入端编码器转子和对应于输入端编码器转子位置设置的固定在支座上的输入端编码器定子。

可选地，还包括与输出轴连接的输出端编码器，输出端编码器包括固定在输出轴上的输出端编码器转子和对应于输出端编码器转子位置设置的固定在支座上的输出端编码器定子。

本实用新型的有益效果在于：通过将具有空心结构的输入轴套在输出轴上，极大地缩小了关节体积，使得关节结构更为紧凑；通过直接集成谐波传动部件，使得关节的集成度与设计灵活度更高；通过使用一对角接触球轴承替代现有技术中的交叉滚子轴承，极大地降低了成本。