一种机器人上肢舵机系统论文和设计-史建营

全文摘要

本实用新型公开了一种机器人上肢舵机系统,包括盒体和盒体两侧对称设置的驱动结构,所述驱动结构包括电机,电机的输出端设有电机齿轮,并通过电机齿轮连接有与其传动连接的花键齿轮,所述花键齿轮分别与长轴齿轮、中轴齿轮和短轴齿轮相啮合,并且每个电机均电性连接有一个用于对其进行控制驱动给的电路板;本实用新型解决的问题是研发成一个舵机模块,舵机模块由动力驱动,电路控制,传动机构,组成一个小型装置。优点是舵机模块有自己“大脑”控制,可以释放不同信号,随意进行动力变化,达到如同人类的一样力的输出。装置小巧方便,可以很好的利用空间。导致每个手臂不需整体的传动机构,每个手臂都有自己的传动机构,都有的控制系统。

主设计要求

1.一种机器人上肢舵机系统,包括盒体和盒体两侧对称设置的驱动结构,其特征在于,所述驱动结构包括电机(16),电机(16)的输出端设有电机齿轮(5),并通过电机齿轮(5)连接有与其传动连接的花键齿轮(10),所述花键齿轮(10)分别与长轴齿轮(8)、中轴齿轮(6)和短轴齿轮(3)相啮合,并且每个电机(16)均电性连接有一个用于对其进行控制驱动给的电路板(13),电路板(13)安装在中盖(11)内,并在中盖(11)上还设有与电路板(13)电性连接的传感器(12),传感器(12)、电路板(13)和电机(16)形成闭环;所述电机(16)通过轴承(2)与花键齿轮(10)传动连接,所述中盖(11)外侧罩设有上盖(1)。

设计方案

1.一种机器人上肢舵机系统,包括盒体和盒体两侧对称设置的驱动结构,其特征在于,所述驱动结构包括电机(16),电机(16)的输出端设有电机齿轮(5),并通过电机齿轮(5)连接有与其传动连接的花键齿轮(10),所述花键齿轮(10)分别与长轴齿轮(8)、中轴齿轮(6)和短轴齿轮(3)相啮合,并且每个电机(16)均电性连接有一个用于对其进行控制驱动给的电路板(13),电路板(13)安装在中盖(11)内,并在中盖(11)上还设有与电路板(13)电性连接的传感器(12),传感器(12)、电路板(13)和电机(16)形成闭环;所述电机(16)通过轴承(2)与花键齿轮(10)传动连接,所述中盖(11)外侧罩设有上盖(1)。

2.根据权利要求1所述的一种机器人上肢舵机系统,其特征在于,所述上盖(1)上设有花键齿轮(10)的输出口,并在输出口处也设置有与花键齿轮(10)传动连接的轴承(2)。

3.根据权利要求1所述的一种机器人上肢舵机系统,其特征在于,所述长轴齿轮(8)、中轴齿轮(6)和短轴齿轮(3)分别通过长轴(9)、中轴(7)和短轴(4)与中盖(11)转动连接。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种机器人上肢舵机系统,其特征在于,所述电路板(13)后方设有若干接口(14)。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种机器人上肢舵机系统,其特征在于,所述盒体顶部具有连接盖(15),连接盖(15)为两端具有卡扣的固定盖。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及机器人制造领域,具体是一种机器人上肢舵机系统。

背景技术

机器人研发设计过程当中,机器的人上肢是一项重要的组成部分,也是一项技术关键点。如果机器人同人类一样的上肢活动,上肢处就得有主力传动装置,上肢处就会有伺服电机进行动力输出,进行各个环节的驱动。

现有的大部分机器人上肢系统,有的在上肢处放一个电机,然后控制系统在其他部分。这样的缺点在于线路繁多,过于复杂,因为上肢的频繁活动导致线路损坏几率增加。主控部分需要的处理的数据太多,一旦出现故障,导致整体瘫痪。有的上肢处并没有电机,由主控电机通过驱动装置进行驱动。这种的缺点无法使上肢处驱动力的变化多样,传动结构复杂,导致大量力的损耗,能量的损耗,传动过程也需要时间。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种机器人上肢舵机系统,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:

一种机器人上肢舵机系统,包括盒体和盒体两侧对称设置的驱动结构,所述驱动结构包括电机,电机的输出端设有电机齿轮,并通过电机齿轮连接有与其传动连接的花键齿轮,所述花键齿轮分别与长轴齿轮、中轴齿轮和短轴齿轮相啮合,并且每个电机均电性连接有一个用于对其进行控制驱动给的电路板,电路板安装在中盖内,并在中盖上还设有与电路板电性连接的传感器,传感器、电路板和电机形成闭环;所述中盖外侧罩设有上盖,上盖上设有花键齿轮的输出口,并在输出口处也设置有与花键齿轮传动连接的轴承。

所述长轴齿轮、中轴齿轮和短轴齿轮分别通过长轴、中轴和短轴与中盖转动连接;所述电路板后方设有若干接口。

作为本实用新型的优选方案:所述盒体顶部具有连接盖,连接盖为两端具有卡扣的固定盖。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:本发明解决的问题是研发成一个舵机模块,舵机模块由动力驱动,电路控制,传动机构,组成一个小型装置。优点是舵机模块有自己“大脑”控制,可以释放不同信号,随意进行动力变化,达到如同人类的一样力的输出。装置小巧方便,可以很好的利用空间。导致每个手臂不需整体的传动机构,每个手臂都有自己的传动机构,都有的控制系统。结构简单,减少力的损耗,减少能量的整体损耗,反应速度灵敏、灵活,力的输出准确。由于该已经形成了小型装置,直接安装到胸部即可,导致设计与生产整机与机器人时也减少纷繁复杂的考虑,对于机器人产业是一个巨大的帮助。

附图说明

图1为本实用新型的总装图。

图2为本实用新型的爆炸图。

图中1-上盖,2-轴承,3-短轴齿轮,4-短轴,5-电机齿轮,6-中轴齿轮,7-中轴,8-长轴齿轮,9-长轴,10-花键齿轮,11-中盖,12-传感器,13-电路板,14-接口,15-连接盖,16-电机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1:

请参阅图1-2,一种机器人上肢舵机系统,包括盒体和盒体两侧对称设置的驱动结构,所述驱动结构包括电机16,电机16的输出端设有电机齿轮5,并通过电机齿轮5连接有与其传动连接的花键齿轮10,所述花键齿轮10分别与长轴齿轮8、中轴齿轮6和短轴齿轮3相啮合,并且每个电机16均电性连接有一个用于对其进行控制驱动给的电路板13,电路板13安装在中盖11内,并在中盖11上还设有与电路板13电性连接的传感器12,传感器12、电路板13和电机16形成闭环;所述电机16通过轴承2与花键齿轮10传动连接,通过轴承2将电机10工作时的动力传递给花键齿轮10驱动其转动,并带动长轴齿轮8、中轴齿轮6和短轴齿轮3同步转动,所述中盖11外侧罩设有上盖1,上盖1上设有花键齿轮10的输出口,并在输出口处也设置有与花键齿轮10传动连接的轴承2,通过长轴齿轮 8、中轴齿轮6和短轴齿轮3调节花键齿轮10的动力并最终将动力输出外部,为机器人上肢提供动力。

进一步的,所述长轴齿轮8、中轴齿轮6和短轴齿轮3分别通过长轴9、中轴7和短轴4与中盖11转动连接。

具体的,所述电路板13后方设有若干接口14,接口14用于接入电路板13、电机16工作用的电源和用于电路板13控制系统参数的设置传递。

本装置与机器人上肢连接安装后,电路板13作为控制装置,通过接口14接入电源与数据,根据电路板13接收的设置参数来控制电机16的具体工作状态,使电机16产生不同的转速和扭矩,传感器12、电机16和电路板13形成闭环,通过传感器12检测电机16 的转速与扭矩,并将数据反馈给电路板13,电机16将动力传输给轴承2和花键齿轮10,之后传递给长轴齿轮8和长轴9、中轴齿轮6和中轴7、短轴齿轮3和短轴4,经过轴承2 的缓冲作用,最终将动力输出外部,为机器人上肢提供动力。

需要说明的是,所述传感器12可采用HCNJ-101型号传感器,但不限定此型号,具有转速及扭矩感应功能的传感器均可应用在本系统中。

实施例2:

在实施例1的基础之上,所述盒体顶部具有连接盖15,连接盖15为两端具有卡扣的固定盖,通过连接盖15对上盖1、中盖11和盒体进行连接固定。

对于本领域技术人员而言,显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

设计图

一种机器人上肢舵机系统论文和设计

相关信息详情

申请码:申请号:CN201920072368.7

申请日:2019-01-16

公开号:公开日:国家:CN

国家/省市:89(沈阳)

授权编号:CN209453558U

授权时间:20191001

主分类号:B25J 9/12

专利分类号:B25J9/12

范畴分类:40E;

申请人:史建营

第一申请人:史建营

申请人地址:110101 辽宁省沈阳市苏家屯区雪莲街109-5号1-3-5

发明人:史建营

第一发明人:史建营

当前权利人:史建营

代理人:代理机构:代理机构编号:优先权:关键词:当前状态:审核中

类型名称:外观设计

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

一种机器人上肢舵机系统论文和设计-史建营
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