一種用于機(jī)器人關(guān)節(jié)的減速結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于機(jī)器人關(guān)節(jié)的減速結(jié)構(gòu)，包括減速機(jī)構(gòu)本體及驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述的減速機(jī)構(gòu)本體上設(shè)有與所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)對(duì)接的標(biāo)準(zhǔn)接口，使所述的減速機(jī)構(gòu)本體與所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接；所述的減速機(jī)構(gòu)本體包括齒輪減速器及絞盤(pán)減速組件，實(shí)現(xiàn)對(duì)所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的減速增力。本實(shí)用新型利用繩索和絞盤(pán)完成動(dòng)力傳輸，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電機(jī)減速增力的功能，可以避免傳統(tǒng)齒輪減速器背隙較大、齒輪易磨損的問(wèn)題，同時(shí)降低了制造的難度和成本。
【專利說(shuō)明】
一種用于機(jī)器人關(guān)節(jié)的減速結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及電機(jī)減速器技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)，尤其涉及一種用于機(jī)器人關(guān)節(jié)的減速結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]外骨骼式機(jī)器人是一種能夠穿戴于人體，輔助或擴(kuò)展人體運(yùn)動(dòng)能力的機(jī)電裝置。外骨骼式機(jī)器人的應(yīng)用范圍是非常廣泛的，包括遠(yuǎn)程操控、人體機(jī)能增強(qiáng)、人體機(jī)能補(bǔ)償以及肢體康復(fù)訓(xùn)練。由于外骨骼式機(jī)器人直接穿戴在人體上，與人直接產(chǎn)生力學(xué)交互，所以在外骨骼機(jī)器人的電機(jī)驅(qū)動(dòng)組件設(shè)計(jì)中，反向驅(qū)動(dòng)能力是十分重要的，優(yōu)秀的反向驅(qū)動(dòng)能力，可以使控制系統(tǒng)更好的監(jiān)測(cè)使用的者的和運(yùn)動(dòng)意圖，從而實(shí)現(xiàn)更順滑的人機(jī)交互體驗(yàn)。
[0003]傳動(dòng)系統(tǒng)的效率對(duì)于優(yōu)秀的反向驅(qū)動(dòng)能力來(lái)說(shuō)是十分重要的，然而傳統(tǒng)的齒輪減速器由于其內(nèi)部的高摩擦損耗，效率一直較低，比如日本Harmonic的諧波減速機(jī)，傳動(dòng)效率一般只在60?70%，這種情況下要實(shí)現(xiàn)優(yōu)秀的反向驅(qū)動(dòng)能力只能通過(guò)增加昂貴的扭矩傳感器等設(shè)備組成閉環(huán)背驅(qū)控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外，傳統(tǒng)的齒輪減速器無(wú)法避免其機(jī)械部件的磨損和性能退化，尤其是齒輪。損耗逐漸增大，傳動(dòng)系統(tǒng)中的背隙也會(huì)隨之產(chǎn)生，降低傳動(dòng)的精度，組件的使用壽命自然就縮短了。而且，傳統(tǒng)的齒輪減速器要求定期添加潤(rùn)滑油來(lái)降低摩擦，同時(shí)也就要求設(shè)計(jì)油封機(jī)構(gòu)來(lái)防止泄露和防止灰塵進(jìn)入，這必然會(huì)增加減速器的重量，并易使減速箱升溫，從而限制了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的使用溫度。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的:提供一種用于機(jī)器人關(guān)節(jié)的減速結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人關(guān)節(jié)減速增力的功能。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0006]—種用于機(jī)器人關(guān)節(jié)的減速結(jié)構(gòu)，包括減速機(jī)構(gòu)本體及驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述的減速機(jī)構(gòu)本體上設(shè)有與所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)對(duì)接的標(biāo)準(zhǔn)接口，使所述的減速機(jī)構(gòu)本體與所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接;所述的減速機(jī)構(gòu)本體包括齒輪減速器及絞盤(pán)減速組件，實(shí)現(xiàn)對(duì)所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的減速增力。
[0007]上述的用于機(jī)器人關(guān)節(jié)的減速結(jié)構(gòu)，其中，所述的齒輪減速器是行星減速器、諧波減速器、RV減速器中的一種。
[0008]上述的用于機(jī)器人關(guān)節(jié)的減速結(jié)構(gòu)，其中，所述的絞盤(pán)減速組件是一種基于絞盤(pán)與多根繩索的減速結(jié)構(gòu);所述的絞盤(pán)減速組件包括輸入連接件、輸入軸、多根繩索、絞盤(pán)輸出軸、輸出絞盤(pán)及繩索收緊件;所述的輸入軸的一端通過(guò)所述的輸入連接件與所述的齒輪減速器的標(biāo)準(zhǔn)輸出接口連接，使所述的輸入軸與所述的齒輪減速器的輸出軸/孔同步轉(zhuǎn)動(dòng)；所述的輸出絞盤(pán)固定在所述的絞盤(pán)輸出軸上，所述的絞盤(pán)輸出軸與所述的輸出絞盤(pán)同步轉(zhuǎn)動(dòng);所述的輸入軸與所述的輸出絞盤(pán)之間通過(guò)所述的多根繩索傳輸動(dòng)力。
[0009]上述的用于機(jī)器人關(guān)節(jié)的減速結(jié)構(gòu)，其中，所述的輸入軸上設(shè)有螺旋凹槽，所述的輸出絞盤(pán)上設(shè)有圓弧面;所述的多根繩索中間部分繞在所述的輸入軸的螺旋凹槽中，所述的多根繩索的一端繞所述的輸出絞盤(pán)的一段圓弧面后固定在所述的輸出絞盤(pán)上，所述的多根繩索的另一端繞所述的輸出絞盤(pán)的一段弧面后，通過(guò)所述的繩索收緊件固定在所述的輸出絞盤(pán)上。
[0010]上述的用于機(jī)器人關(guān)節(jié)的減速結(jié)構(gòu)，其中，所述的繩索收緊件為彈簧。
[0011]上述的用于機(jī)器人關(guān)節(jié)的減速結(jié)構(gòu)，其中，所述的輸入軸的旋轉(zhuǎn)半徑小于所述的輸出絞盤(pán)的旋轉(zhuǎn)半徑。
[0012]本實(shí)用新型利用多根繩索和絞盤(pán)完成動(dòng)力傳輸，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電機(jī)減速增力的功能，可以避免傳統(tǒng)齒輪減速器背隙較大、齒輪易磨損的問(wèn)題，同時(shí)降低了制造的難度和成本。使用多根繩索連接絞盤(pán)減速組件的輸入軸與輸出絞盤(pán)，將負(fù)載分?jǐn)傊粮骼K索上，有效增強(qiáng)絞盤(pán)減速組件的性能，延長(zhǎng)其使用壽命，同時(shí)設(shè)計(jì)了收緊組件可以使繩索保持張緊，從而進(jìn)一步減小絞盤(pán)減速組件的背隙。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型一種用于機(jī)器人關(guān)節(jié)的減速結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施例。
[0015]請(qǐng)參見(jiàn)附圖1所示，一種用于機(jī)器人關(guān)節(jié)的減速結(jié)構(gòu)，包括減速機(jī)構(gòu)本體及驅(qū)動(dòng)電機(jī)2000，所述的減速機(jī)構(gòu)本體上設(shè)有與所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)2000對(duì)接的標(biāo)準(zhǔn)接口，使所述的減速機(jī)構(gòu)本體與所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)2000連接;所述的減速機(jī)構(gòu)本體包括齒輪減速器1100及絞盤(pán)減速組件1200，實(shí)現(xiàn)對(duì)所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)2000的減速增力。
[0016]所述的齒輪減速器1100為是行星減速器、諧波減速器、RV減速器中的一種。
[0017]所述的絞盤(pán)減速組件1200是一種基于絞盤(pán)與多根繩索的減速結(jié)構(gòu);所述的絞盤(pán)減速組件1200包括輸入連接件1201、輸入軸1202、多根繩索1203、絞盤(pán)輸出軸1204、輸出絞盤(pán)1205及繩索收緊件1206;所述的輸入軸1202的一端通過(guò)所述的輸入連接件1201與所述的齒輪減速器1100的標(biāo)準(zhǔn)輸出接口連接，使所述的輸入軸1202與所述的齒輪減速器1100的輸出軸/孔同步轉(zhuǎn)動(dòng);所述的輸出絞盤(pán)1205固定在所述的絞盤(pán)輸出軸1204上，所述的絞盤(pán)輸出軸1204與所述的輸出絞盤(pán)1205同步轉(zhuǎn)動(dòng);所述的輸入軸1202與所述的輸出絞盤(pán)1205之間通過(guò)所述的多根繩索1203傳輸動(dòng)力。
[0018]所述的輸入軸1202上設(shè)有螺旋凹槽，所述的輸出絞盤(pán)1205上設(shè)有圓弧面;所述的多根繩索1203中間部分繞在所述的輸入軸1202的螺旋凹槽中，所述的多根繩索1203的一端繞所述的輸出絞盤(pán)1205的一段圓弧面后固定在所述的輸出絞盤(pán)1205上，所述的多根繩索1203的另一端繞所述的輸出絞盤(pán)1205的一段弧面后，通過(guò)所述的繩索收緊件1206固定在所述的輸出絞盤(pán)1205上。
[0019]優(yōu)選地，所述的繩索收緊件1206可以使用彈簧來(lái)實(shí)現(xiàn)。此時(shí)，若輸入軸1202轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出絞盤(pán)1205也將轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0020]進(jìn)一步地，由于所述的輸入軸1202的旋轉(zhuǎn)半徑小于所述的輸出絞盤(pán)1205的旋轉(zhuǎn)半徑，從而絞盤(pán)減速組件1200實(shí)現(xiàn)了減速增力的效果。
[0021]絞盤(pán)減速組件1200可以使用多根多根繩索1204連接輸入軸1202與輸出絞盤(pán)1205，將負(fù)載分?jǐn)傊粮鞫喔K索上。繩索收緊件1206，從而減小絞盤(pán)減速組件1200的背隙。
[0022]在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“上”、“一端”、“中間”、“另一端”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0023]在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“設(shè)置”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。
[0024]綜上所述，本實(shí)用新型利用多根繩索和絞盤(pán)完成動(dòng)力傳輸，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電機(jī)減速增力的功能，可以避免傳統(tǒng)齒輪減速器背隙較大、齒輪易磨損的問(wèn)題，同時(shí)降低了制造的難度和成本。使用多根繩索連接絞盤(pán)減速組件的輸入軸與輸出絞盤(pán)，將負(fù)載分?jǐn)傊粮骼K索上，有效增強(qiáng)絞盤(pán)減速組件的性能，延長(zhǎng)其使用壽命，同時(shí)設(shè)計(jì)了收緊組件可以使繩索保持張緊，從而進(jìn)一步減小絞盤(pán)減速組件的背隙。
[0025]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接或間接運(yùn)用附屬在其他相關(guān)產(chǎn)品的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于機(jī)器人關(guān)節(jié)的減速結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括減速機(jī)構(gòu)本體及驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述的減速機(jī)構(gòu)本體上設(shè)有與所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)對(duì)接的標(biāo)準(zhǔn)接口，使所述的減速機(jī)構(gòu)本體與所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接;所述的減速機(jī)構(gòu)本體包括齒輪減速器及絞盤(pán)減速組件，實(shí)現(xiàn)對(duì)所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的減速增力。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于機(jī)器人關(guān)節(jié)的減速結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的齒輪減速器是行星減速器、諧波減速器、RV減速器中的一種。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于機(jī)器人關(guān)節(jié)的減速結(jié)構(gòu)，其特征在于:絞盤(pán)減速組件是一種基于絞盤(pán)與多根繩索的減速結(jié)構(gòu);所述的絞盤(pán)減速組件包括輸入連接件、輸入軸、多根繩索、絞盤(pán)輸出軸、輸出絞盤(pán)及繩索收緊件;所述的輸入軸的一端通過(guò)所述的輸入連接件與所述的齒輪減速器的標(biāo)準(zhǔn)輸出接口連接，使所述的輸入軸與所述的齒輪減速器的輸出軸/孔同步轉(zhuǎn)動(dòng);所述的輸出絞盤(pán)固定在所述的絞盤(pán)輸出軸上，所述的絞盤(pán)輸出軸與所述的輸出絞盤(pán)同步轉(zhuǎn)動(dòng);所述的輸入軸與所述的輸出絞盤(pán)之間通過(guò)所述的多根繩索傳輸動(dòng)力。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于機(jī)器人關(guān)節(jié)的減速結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的輸入軸上設(shè)有螺旋凹槽，所述的輸出絞盤(pán)上設(shè)有圓弧面;所述的多根繩索中間部分繞在所述的輸入軸的螺旋凹槽中，所述的多根繩索的一端繞所述的輸出絞盤(pán)的一段圓弧面后固定在所述的輸出絞盤(pán)上，所述的多根繩索的另一端繞所述的輸出絞盤(pán)的一段弧面后，通過(guò)所述的繩索收緊件固定在所述的輸出絞盤(pán)上。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于機(jī)器人關(guān)節(jié)的減速結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的繩索收緊件為彈簧。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于機(jī)器人關(guān)節(jié)的減速結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的輸入軸的旋轉(zhuǎn)半徑小于所述的輸出絞盤(pán)的旋轉(zhuǎn)半徑。
【文檔編號(hào)】F16H7/08GK205479214SQ201620213503
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年3月21日
【發(fā)明人】王道雨, 李繼才, 簡(jiǎn)卓, 李彬彬, 盧美銘
【申請(qǐng)人】上海卓道醫(yī)療科技有限公司