一种机器人组合关节单元及应用其的足式机器人论文和设计

全文摘要

本实用新型公开了一种机器人组合关节单元及应用其的足式机器人，属于机器人关节单元的领域。现有的机器人关节的减速器处于超负荷工作状态时，将导致减速器齿轮等关节零部件损坏。本实用新型包括第一电机及减速器总成、第二电机及减速器总成和第一输出连杆，所述第一电机及减速器总成和所述第二电机及减速器总成分别轴向设于所述第一输出连杆的侧部。本实用新型在第一减速器总成上设置的第一力矩限制器，避免了关节输出端受到的外部冲击对关节单元内部减速器等零部件的损坏，并且在力矩限制器工作时的打滑现象，可以均衡第一减速器总成的齿轮日常运行的磨损。

主设计要求

1.一种机器人组合关节单元，包括第一电机及减速器总成（3）、第二电机及减速器总成（4）和第一输出连杆（1），所述第一电机及减速器总成（3）和所述第二电机及减速器总成（4）分别轴向设于所述第一输出连杆（1）的侧部；其特征在于，所述第一电机及减速器总成（3）包括第一减速器总成（30）、第一电机基座（31）和第一力矩限制器；所述第一力矩限制器包括第一摩擦力生成器（39）、第一摩擦盘（310）；所述第二电机及减速器总成（4）包括第二减速器总成（40）、第二电机基座（41）和第二力矩限制器；所述第二力矩限制器包括第二摩擦力生成器（45）、第二摩擦盘（46）；当所述第一减速器总成（30）的输出轴端所受到的外力扭矩小于或等于所述第一摩擦力生成器（39）对第一减速器总成（30）的外圈和第一摩擦盘（310）挤压产生的摩擦力扭矩时，所述第一减速器总成（30）通过第一摩擦盘（310）与第一电机基座（31）相对静止连接；当第一减速器总成（30）的输出轴端受到的外力扭矩大于所述第一摩擦力生成器（39）对所述第一减速器总成（30）的外圈和第一摩擦盘（310）挤压产生的摩擦力扭矩时，所述第一减速器总成（30）将与第一电机基座（31）相对转动；当所述第二减速器总成（40）的输出轴端所受到的外力扭矩小于或等于所述第二摩擦力生成器（45）对第二减速器总成（40）的外圈和第二摩擦盘（46）挤压产生的摩擦力扭矩时，所述第二减速器总成（40）通过第二摩擦盘（46）与第二电机基座（41）相对静止连接；当所述第二减速器总成（40）的输出轴端受到的外力扭矩大于所述第二摩擦力生成器（45）对所述第二减速器总成（40）的外圈和第二摩擦盘（46）挤压产生的摩擦力扭矩时，所述第二减速器总成（40）将与第二电机基座（41）相对转动。

设计方案

1.一种机器人组合关节单元，包括第一电机及减速器总成（3）、第二电机及减速器总成（4）和第一输出连杆（1），所述第一电机及减速器总成（3）和所述第二电机及减速器总成（4）分别轴向设于所述第一输出连杆（1）的侧部；其特征在于，

所述第一电机及减速器总成（3）包括第一减速器总成（30）、第一电机基座（31）和第一力矩限制器；所述第一力矩限制器包括第一摩擦力生成器（39）、第一摩擦盘（310）；

所述第二电机及减速器总成（4）包括第二减速器总成（40）、第二电机基座（41）和第二力矩限制器；所述第二力矩限制器包括第二摩擦力生成器（45）、第二摩擦盘（46）；

当所述第一减速器总成（30）的输出轴端所受到的外力扭矩小于或等于所述第一摩擦力生成器（39）对第一减速器总成（30）的外圈和第一摩擦盘（310）挤压产生的摩擦力扭矩时，所述第一减速器总成（30）通过第一摩擦盘（310）与第一电机基座（31）相对静止连接；当第一减速器总成（30）的输出轴端受到的外力扭矩大于所述第一摩擦力生成器（39）对所述第一减速器总成（30）的外圈和第一摩擦盘（310）挤压产生的摩擦力扭矩时，所述第一减速器总成（30）将与第一电机基座（31）相对转动；

当所述第二减速器总成（40）的输出轴端所受到的外力扭矩小于或等于所述第二摩擦力生成器（45）对第二减速器总成（40）的外圈和第二摩擦盘（46）挤压产生的摩擦力扭矩时，所述第二减速器总成（40）通过第二摩擦盘（46）与第二电机基座（41）相对静止连接；当所述第二减速器总成（40）的输出轴端受到的外力扭矩大于所述第二摩擦力生成器（45）对所述第二减速器总成（40）的外圈和第二摩擦盘（46）挤压产生的摩擦力扭矩时，所述第二减速器总成（40）将与第二电机基座（41）相对转动。

2.如权利要求1所述的一种机器人组合关节单元，其特征在于，

所述第一力矩限制器设有第一盘垫（311）；所述第一电机基座（31）、第一摩擦盘（310）、第一减速器总成（30）的外圈和第一盘垫（311）在第一摩擦力生成器（39）的作用下，依次贴合在一起；所述第二力矩限制器设有第二盘垫（47）；所述第二电机基座（41）、第二摩擦盘（46）、第二减速器总成（40）的外圈与第二盘垫（47）在第二摩擦力生成器（45）的作用下，依次贴合在一起；所述第一盘垫（311）和第二盘垫（47）是由摩擦材料或非摩擦材料制造而成。

3.如权利要求1或2所述的一种机器人组合关节单元，其特征在于，所述第一摩擦力生成器（39）和所述第二摩擦力生成器（45）分别包括但不限于碟簧、波形弹簧和螺旋弹簧。

4.如权利要求3所述的一种机器人组合关节单元，其特征在于，所述第一电机及减速器总成（3）还包括第一电机编码器和第一输出编码器，所述第二电机及减速器总成（4）还包括第二电机编码器和第二输出编码器；所述第一电机编码器包括第一电机编码器定子（91）和第一电机编码器转子（92），所述第一输出编码器包括第一输出编码器定子（95）和第一输出编码器转子（96），所述第二电机编码器包括第二电机编码器定子（93）和第二电机编码器转子（94），所述第二输出编码器包括第二输出编码器定子（97）和第二输出编码器转子（98）。

5.如权利要求4项所述的一种机器人组合关节单元，其特征在于，所述第一电机及减速器总成（3）和所述第二电机及减速器总成（4）具有中空轴线结构。

6.如权利要求5所述的一种机器人组合关节单元，其特征在于，所述第一减速器总成（30）与第二减速器总成（40）分别为行星减速器；所述第一电机及减速器总成（3）的第一电机转子（33）的第一输出轴（34）与第一太阳齿轮（35）固定连接；所述第一减速器总成（30）的第一行星齿轮（36）为双联齿轮；所述第一减速器总成（30）的第一内齿圈（37）的外圈与第一摩擦盘（310）摩擦连接；所述第二电机及减速器总成（4）的第二电机转子（43）的第二输出轴（44）与第二太阳齿轮（421）固定连接；所述第二减速器总成（40）的第二行星齿轮（422）为双联齿轮；所述第二减速器总成（40）的第二内齿圈（48）的外圈与第二摩擦盘（46）摩擦连接。

7.如权利要求6所述的一种机器人组合关节单元，其特征在于，

所述第一电机及减速器总成（3）设于所述第一输出连杆（1）的一侧，所述第二电机及减速器总成（4）设于所述第一输出连杆（1）的另一侧，所述第一电机及减速器总成（3）的输出轴端与所述第一输出连杆（1）固定连接，所述第二电机及减速器总成（4）与所述第一输出连杆（1）固定连接；

或者所述第一电机及减速器总成（3）和所述第二电机及减速器总成（4）设于所述第一输出连杆（1）的同一侧，所述第一电机及减速器总成（3）的输出轴端与所述第二电机及减速器总成（4）侧部固定连接，所述第二电机及减速器总成（4）另一侧面与所述第一输出连杆（1）固定连接。

8.如权利要求7所述的一种机器人组合关节单元，其特征在于，所述第一电机基座（31）外侧固定设有关节转接件（5），所述关节转接件（5）具有半包覆所述第一电机及减速器总成（3）的凹型结构。

9.如权利要求8所述的一种机器人组合关节单元，其特征在于，所述第一电机及减速器总成（3）和所述第二电机及减速器总成（4）上固定有电机驱动器和导热散热组件；所述第一电机及减速器总成（3）和所述第二电机及减速器总成（4）采用外转子电机。

10.一种足式机器人，其特征在于，包括如权利要求1-9任一所述的机器人组合关节单元。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机器人组合关节单元及应用其的足式机器人，属于机器人关节单元的领域。

背景技术

高性能机器人关节动力单元是机器人的核心的部件，其性能直接影响到机器人的运动性能。对于理想中的机器人关节动力单元其需要具有输出扭矩\/重量密度大、结构简洁紧凑、生产制造成本低等特点。

对于应用于像高性能足式机器人、机械臂或外骨骼等这样场合的关节动力单元，由于地面的地形复杂多变或来自外界的冲击干扰力，当机器人关节电机的驱动力矩大于关节减速器能够承受的最大力矩或者来自外界的通过减速器输出轴传递到减速器的最大力矩大于关节减速器能够承受的最大力矩时，机器人关节的减速器将处于超负荷工作状态，将导致减速器齿轮等关节零部件损坏。

并且，由于很多工况下机器人关节长时间工作于往复模式，并且需要承担来自地面或外部环境的冲击载荷。故其减速器各齿的啮合齿面会出现较为严重的磨损不均匀现象。

进一步，为满足输出扭矩\/重量密度大、结构简洁紧凑、生产制造成本低等需求，常见的机器人关节动力单元往往牺牲了以下特征：关节单元不设中心轴孔，进而无法实现中空走线，线缆直接外挂在机器人关节外面，影响机器人结构安全以及美观。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种能够摩擦打滑，实现力矩限制的，适用于多种复杂工况的，关节承受冲击载荷时不会导致关节零部件损坏的机器人组合关节单元及应用其的足式机器人。

本实用新型的另一目的在于提供一种关节单元开设轴孔，能够实现中空走线或穿接别的零部件的，结构美观、紧凑的机器人组合关节单元及应用其的足式机器人。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种机器人组合关节单元，包括第一电机及减速器总成、第二电机及减速器总成和第一输出连杆，所述第一电机及减速器总成和所述第二电机及减速器总成分别轴向设于所述第一输出连杆的侧部；

所述第一电机及减速器总成包括第一减速器总成、第一电机基座和第一力矩限制器；所述第一力矩限制器包括第一摩擦力生成器、第一摩擦盘；

所述第二电机及减速器总成包括第二减速器总成、第二电机基座和第二力矩限制器；所述第二力矩限制器包括第二摩擦力生成器、第二摩擦盘；

当所述第一减速器总成的输出轴端所受到的外力扭矩小于或等于所述第一摩擦力生成器对第一减速器总成的外圈和第一摩擦盘挤压产生的摩擦力扭矩时，所述第一减速器总成通过第一摩擦盘与第一电机基座相对静止连接；当第一减速器总成的输出轴端受到的外力扭矩大于所述第一摩擦力生成器对所述第一减速器总成的外圈和第一摩擦盘挤压产生的摩擦力扭矩时，所述第一减速器总成将与第一电机基座相对转动。本实用新型在第一减速器总成上设置的第一力矩限制器，避免了关节输出端受到的外部冲击对关节单元内部减速器等零部件的损坏，并且在力矩限制器工作时的打滑现象，可以均衡第一减速器总成的齿轮日常运行的磨损。

当所述第二减速器总成的输出轴端所受到的外力扭矩小于或等于所述第二摩擦力生成器对第二减速器总成的外圈和第二摩擦盘挤压产生的摩擦力扭矩时，所述第二减速器总成通过第二摩擦盘与第二电机基座相对静止连接；当所述第二减速器总成的输出轴端受到的外力扭矩大于所述第二摩擦力生成器对所述第二减速器总成的外圈和第二摩擦盘挤压产生的摩擦力扭矩时，所述第二减速器总成将与第二电机基座相对转动。

在第二减速器总成上设置的第二力矩限制器，避免了关节输出端受到的外部冲击对关节单元内部减速器等零部件的损坏，并且在力矩限制器工作时的打滑现象，可以均衡第二减速器总成的齿轮日常运行的磨损。

本实用新型的减速器总成和电机基座在力矩限制器的作用下，能够摩擦打滑，对减速器总成所承受的力矩进行限制，从而防止减速器总成本身因为承受来自电机端或关节单元输出端的较大力矩，而导致减速器总成等零部件损坏，使得本实用新型能够适用于各种复杂工况，关节承受冲击载荷时不会导致关节零部件损坏。

作为优选技术措施，所述第一力矩限制器设有第一盘垫；所述第一电机基座、第一摩擦盘、第一减速器总成的外圈和第一盘垫在第一摩擦力生成器的作用下，依次贴合在一起；所述第二力矩限制器设有第二盘垫；所述第二电机基座、第二摩擦盘、第二减速器总成的外圈与第二盘垫在第二摩擦力生成器的作用下，依次贴合在一起；所述第一盘垫和第二盘垫是由摩擦材料或非摩擦材料制造而成。本实用新型设置盘垫，防止摩擦力生成器的磨损，并且更换盘垫比拆卸摩擦力生成器要简单方便，进一步，当盘垫采用摩擦材料制作而成时，可以充当摩擦盘，结构简单实用，方案切实可行。

作为优选技术措施，所述第一摩擦力生成器和所述第二摩擦力生成器分别包括但不限于碟簧、波形弹簧和螺旋弹簧，结构简单、成本低，并且占用空间少。

作为优选技术措施，所述第一电机及减速器总成还包括第一电机编码器和第一输出编码器，所述第二电机及减速器总成还包括第二电机编码器和第二输出编码器；所述第一电机编码器包括第一电机编码器定子和第一电机编码器转子，所述第一输出编码器包括第一输出编码器定子和第一输出编码器转子，所述第二电机编码器包括第二电机编码器定子和第二电机编码器转子，所述第二输出编码器包括第二输出编码器定子和第二输出编码器转子。使用双编码器可以更精确的同时检测电机的转角和关节输出端的转角，提高关节的被控性能。并且双编码器可以实现在关节力矩限制器发生限制作用时，即减速器总成发生打滑时，也能对关节输出端的转角进行准确检测。

本实用新型为实现另一实用新型目的，采用的技术方案：所述第一电机及减速器总成和所述第二电机及减速器总成具有中空轴线结构。设置中空轴线结构，能够实现中空走线或者穿接别的零部件，结构美观紧凑，并且能减少布线对关节旋转角度的限制，减少因采用外置走线而引起的对线材的疲劳损坏。

作为优选技术措施，所述第一减速器总成与第二减速器总成分别为行星减速器；所述第一电机及减速器总成的第一电机转子的第一输出轴与第一太阳齿轮固定连接；所述第一减速器总成的第一行星齿轮为双联齿轮；所述第一减速器总成的第一内齿圈的外圈与第一摩擦盘摩擦连接；所述第二电机及减速器总成的第二电机转子的第二输出轴与第二太阳齿轮固定连接；所述第二减速器总成的第二行星齿轮为双联齿轮；所述第二减速器总成的第二内齿圈的外圈与第二摩擦盘摩擦连接。行星减速器结构简单，成本低，采用双联齿轮的行星减速器相比于一般的单级行星减速器，减速比可调整范围更大一些。行星减速器的内齿圈的外圈直接与摩擦盘摩擦连接，结构简洁紧凑可靠。

作为优选技术措施，

所述第一电机及减速器总成设于所述第一输出连杆的一侧，所述第二电机及减速器总成设于所述第一输出连杆的另一侧，所述第一电机及减速器总成的输出轴端与所述第一输出连杆固定连接，所述第二电机及减速器总成与所述第一输出连杆固定连接，结构简单实用，便于生产制造。

或者所述第一电机及减速器总成和所述第二电机及减速器总成设于所述第一输出连杆的同一侧，所述第一电机及减速器总成的输出轴端与所述第二电机及减速器总成侧部固定连接，所述第二电机及减速器总成另一侧面与所述第一输出连杆固定连接。

本实用新型的组合关节的双电机处于关节的同一侧，避免了电机动力线缆需要穿过关节，能够有效减缓电机动力线缆的疲劳损坏，延长电机电缆线材的使用寿命。本实用新型电机组件及关节输出连杆不需要预留专门的穿线孔以及线缆安置机构，使其结构更加可靠；进一步提升了组合关节单元的集成度，降低了关节单元的轴向尺寸，结构更加美观。

作为优选技术措施，所述第一电机基座外侧固定设有关节转接件，所述关节转接件具有半包覆所述第一电机及减速器总成的凹型结构。所述凹型结构可以方便第一电机及减速器总成和第二电机及减速器总成与关节转接件的快速拆装，直接拆装关节转接件与第一电机及减速器总成相互之间的固定螺丝，就能实现第一电机及减速器总成及其所连接的后续零部件与关节转接件之间的快速拆装。

作为优选技术措施，所述第一电机及减速器总成和所述第二电机及减速器总成上固定有电机驱动器和导热散热组件；所述第一电机及减速器总成和所述第二电机及减速器总成采用外转子电机。采用外转子电机工艺简单，成本低。

本实用新型的一种应用实施例：一种足式机器人，包括上述的机器人组合关节单元。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型的双关节输出端减速器，具有力矩限制器，当关节单元的输出轴承受来自外界环境的或来自电机端的过大的冲击力矩时，可以有效避免损坏减速器并且关节单元日常工作使用时，力矩限制器工作时发生的打滑现象，可以均匀减速器的磨损，大大提升了减速器的使用寿命。

2、本实用新型提供的机器人组合关节单元，具有中空轴线，能够实现中空走线或者穿接别的零部件，结构美观紧凑，并且能减少布线对关节旋转角度的限制，减少因采用外置走线而引起的对线材的疲劳损坏。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例一的爆炸结构示意图；

图3是本实用新型实施例一的部分侧视图；

图4是本实用新型实施例一的A-A截面的剖视图；

图5是本实用新型实施例二的整体结构示意图；

图6是本实用新型实施例二的爆炸结构示意图；

图7是本实用新型实施例二的部分侧视图；

图8是本实用新型实施例二的A-A截面的剖视图。

图中：1、第一输出连杆；11、第一壳体；12、第二壳体；2、第二输出连杆；3、第一电机及减速器总成；30、第一减速器总成；31、第一电机基座；33、第一电机转子；34、第一输出轴；35、第一太阳齿轮；36、第一行星齿轮；37、第一内齿圈；39、第一摩擦力生成器；310、第一摩擦盘；311、第一盘垫；4、第二电机及减速器总成；40、第二减速器总成；41、第二电机基座；43、第二电机转子；44、第二输出轴；45、第二摩擦力生成器；46、第二摩擦盘；47、第二盘垫；48、第二内齿圈；421、第二太阳齿轮；422、第二行星齿轮；5、关节转接件；6、连接杆；7、关节输出摇臂；91、第一电机编码器定子；92、第一电机编码器转子；93、第二电机编码器定子；94、第二电机编码器转子；95、第一输出编码器定子；96、第一输出编码器转子；97、第二输出编码器定子；98、第二输出编码器转子。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

相反，本实用新型涵盖任何由权利要求定义的在本实用新型的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本实用新型有更好的了解，在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。

需要说明的是，当两个元件“固定连接”时，两个元件可以直接连接或者也可以存在居中的元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语 “上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的。

如图1-8所示，一种机器人双关节单元，包括第一电机及减速器总成3、第二电机及减速器总成4和第一输出连杆1；所述第一输出连杆1包括第一壳体11和第二壳体12；所述第一电机及减速器总成3和所述第二电机及减速器总成4分别轴向设于所述第一输出连杆1的侧部；所述第一电机及减速器总成3、所述第二电机及减速器总成4和所述第一输出连杆1三者的回转中心共线，与第一输出连杆1转动连接有第二输出连杆2，在第一输出连杆1内设有关节输出摇臂7，第二电机及减速器总成4的输出轴端与关节输出摇臂7固定连接，关节输出摇臂7与连接杆6转动连接，通过连接杆6驱动第二输出连杆2相对第一输出连杆1相对转动，该结构简洁可靠。

第一电机及减速器总成3和第二电机及减速器总成4相对第一输出连杆1的位置可以有如下两种：第一、所述第一电机及减速器总成3设于所述第一输出连杆1的一侧，所述第二电机及减速器总成4设于所述第一输出连杆1的另一侧，所述第一电机及减速器总成3的输出轴端与所述第一输出连杆1固定连接，所述第二电机及减速器总成4与所述第一输出连杆1固定连接。第二、所述第一电机及减速器总成3和所述第二电机及减速器总成4设于所述第一输出连杆1的一侧，所述第一电机及减速器总成3的输出轴端与所述第二电机及减速器总成4固定连接，所述第二电机及减速器总成4与所述第一输出连杆1固定连接。结构简洁可靠，可以根据实际机器人的布局，选择上述任一一种布局方案。

本实用新型增设第一力矩限制器和第二力矩限制器的实施例：

所述第一电机及减速器总成3包括第一减速器总成30，所述第一减速器总成30包括第一力矩限制器，所述第一力矩限制器包括第一摩擦力生成器39、第一摩擦盘310和第一盘垫311；所述第一摩擦盘310、第一减速器总成30的外圈与第一盘垫311在第一摩擦力生成器39的作用下，依次贴合在一起；所述第二电机及减速器总成4包括第二减速器总成40，所述第二减速器总成40包括第二力矩限制器，所述第二力矩限制器包括第二摩擦力生成器45、第二摩擦盘46和第二盘垫47；所述第二摩擦盘46、第二减速器总成40的外圈和第二盘垫47在第二摩擦力生成器45的作用下，依次贴合在一起。当所述第一减速器总成30的输出轴端所受到的外力扭矩小于或等于所述第一摩擦力生成器39对第一减速器总成30的外圈和第一摩擦盘310挤压产生的摩擦力扭矩时，所述第一减速器总成30通过第一摩擦盘310与第一电机基座31相对静止连接；当第一减速器总成30的输出轴端受到的外力扭矩大于所述第一摩擦力生成器39对所述第一减速器总成30的外圈和第一摩擦盘310挤压产生的摩擦力扭矩时，所述第一减速器总成30将与第一电机基座31相对转动。在第一减速器总成30上设置的第一力矩限制器，避免了关节输出端受到的外部冲击对关节单元内部减速器等零部件的损坏，并且在力矩限制器工作时的打滑现象，可以均衡第一减速器总成30的齿轮日常运行的磨损。

当所述第二减速器总成40的输出轴端所受到的外力扭矩小于或等于所述第二摩擦力生成器45对第二减速器总成40的外圈和第二摩擦盘46挤压产生的摩擦力扭矩时，所述第二减速器总成40通过第二摩擦盘46与第二电机基座41相对静止连接；当所述第二减速器总成40的输出轴端受到的外力扭矩大于所述第二摩擦力生成器45对所述第二减速器总成40的外圈和第二摩擦盘46挤压产生的摩擦力扭矩时，所述第二减速器总成40将与第二电机基座41相对转动。在第二减速器总成40上设置的第二力矩限制器，避免了关节输出端受到的外部冲击对关节单元内部减速器等零部件的损坏，并且在力矩限制器工作时的打滑现象，可以均衡第二减速器总成40的齿轮日常运行的磨损。所述第一摩擦力生成器39和所述第二摩擦力生成器45包括但不限于碟簧、波形弹簧和螺旋弹簧。结构简单、成本低，并且占用空间少。

本实用新型增设编码器的实施例：

所述第一电机及减速器总成3还包括第一电机编码器和第一输出编码器，所述第二电机及减速器总成4还包括第二电机编码器和第二输出编码器；所述第一电机编码器包括第一电机编码器定子91和第一电机编码器转子92，所述第一输出编码器包括第一输出编码器定子95和第一输出编码器转子96，所述第二电机编码器包括第二电机编码器定子93和第二电机编码器转子94，所述第二输出编码器包括第二输出编码器定子97和第二输出编码器转子98。关节单元使用双编码器可以更精确的同时检测电机的转角和关节输出端的转角，提高关节的被控性能；并且双编码器可以实现在关节力矩限制发生限制作用时，对关节输出端的转角进行检测。

本实用新型中空轴线的实施例：

所述第一电机及减速器总成3和所述第二电机及减速器总成4具有中空轴线结构。设置中空轴线结构，能够实现中空走线或者穿接别的零部件，结构美观紧凑，并且能减少布线对关节旋转角度的限制，减少因采用外置走线而引起的对线材的疲劳损坏。

本实用新型行星减速器的实施例：

所述第一减速器总成30与第二减速器总成40，采用行星减速器；所述第一电机及减速器总成3的第一电机转子33的第一输出轴34与第一太阳齿轮35固定连接；所述第一减速器总成30的第一行星齿轮36采用双联齿轮，所述第一减速器总成30的第一内齿圈37的外圈与第一摩擦盘310摩擦连接，所述第二电机及减速器总成4的第二电机转子43的第二输出轴44与第二太阳齿轮421固定连接，所述第二减速器总成40的第二行星齿轮422采用双联齿轮，所述第二减速器总成40的第二内齿圈48的外圈与第二摩擦盘46摩擦连接。行星减速器结构简单，成本低，采用双联齿轮的行星减速器相比于一般的单级行星减速器，减速比可调整范围更大一些。行星减速器的内齿圈的外圈直接与摩擦盘摩擦连接，结构简洁紧凑可靠。

本实用新型关节转接件5的实施例：

所述第一电机及减速器总成3包括第一电机基座31，所述第一电机基座31外侧固定设有关节转接件5，所述关节转接件5具有半包覆所述第一电机及减速器总成3的凹型结构，所述凹型结构可以方便第一电机及减速器总成3和第二电机及减速器总成4与关节转接件5的快速拆装，直接拆装关节转接件5与第一电机及减速器总成3相互之间的固定螺丝，就能实现第一电机及减速器总成3及其所连接的后续零部件与关节转接件5之间的快速拆装。

本实用新型导热散热组件的实施例：

所述第一电机及减速器总成3和所述第二电机及减速器总成4上固定有电机驱动器和导热散热组件；所述第一电机及减速器总成3和所述第二电机及减速器总成4采用外转子电机。采用外转子电机工艺简单，成本低。

本实用新型还提供一种足式机器人，该足式机器人包括上述的机器人组合关节单元。

本申请中，所述固定连接方式可以为螺接或焊接或铆接或插接或通过第三个部件进行连接，本领域技术人员可根据实际情况进行选择。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

设计图

一种机器人组合关节单元及应用其的足式机器人论文和设计

一种机器人组合关节单元及应用其的足式机器人论文和设计

全文摘要

主设计要求

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