專利名稱：微小型機(jī)器人數(shù)字伺服機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種伺服機(jī)，尤其是機(jī)器人用的小型伺服機(jī)，具體地說 是一種微小型機(jī)器人數(shù)字伺服機(jī)。
背景技術(shù)：
眾所周知，伺服機(jī)是一種位置伺服的驅(qū)動(dòng)器。他接收一定的控制信號(hào)， 然后輸出精確的控制位移角度，適用于那些需要角度，方向不斷變化并能夠 保持的控制系統(tǒng)。伺服機(jī)作為運(yùn)動(dòng)方向的控制部件，最早出現(xiàn)在航空模型領(lǐng) 域。伺服機(jī)是用來控制舵面的伺服電機(jī)。伺服機(jī)本質(zhì)上是可定位的電機(jī)，當(dāng) 接受到一個(gè)位置指令，就會(huì)運(yùn)動(dòng)并定位于該指定位置。
機(jī)器人的組成部分與人類極為類似。 一個(gè)典型的機(jī)器人有一套可移動(dòng)的 身體結(jié)構(gòu)、 一部類似于電機(jī)馬達(dá)的裝置、 一套傳感系統(tǒng)、 一個(gè)電源和一個(gè)用 來控制所有這些要素的計(jì)算機(jī)"大腦"。從本質(zhì)上講，機(jī)器人是由人類制造的 "動(dòng)物"，它們是模仿人類和動(dòng)物行為的機(jī)器。機(jī)器人需要執(zhí)行人類發(fā)出的信 號(hào)指令，就需要多個(gè)伺服機(jī)共同協(xié)作。而目前的伺服機(jī)由于體積較大，在扭 力和體積、靈敏度等方便很難取得協(xié)調(diào)一致的效果，難以滿足實(shí)際應(yīng)用需求。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有的伺服機(jī)不能滿足小型機(jī)器人使用要求的 問題，設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)緊湊、轉(zhuǎn)動(dòng)靈敏度高、轉(zhuǎn)動(dòng)扭力大，能夠更有效的完成 轉(zhuǎn)向任務(wù)，適用于機(jī)器人使用的微小型機(jī)器人數(shù)字伺服機(jī)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是
一種微小型機(jī)器人數(shù)字伺服機(jī)，包括上蓋IO、中蓋20、下蓋30、伺服 電機(jī)302、電路板303以及電位器301，上蓋10、中蓋20和下蓋30通過連 接螺釘304相連，伺服電機(jī)302及電位器301與電路板303電氣相連，伺服 電機(jī)302、電路板303以及電位器301安裝在由中蓋20及下蓋30組成的空間中，其中伺服電機(jī)302和電位器301定位在中蓋20上，其特征是所述的上 蓋10和中蓋20組成的空間中安裝有齒輪減速裝置1，該齒輪減速裝置1的 輸入齒輪與安裝在伺服電機(jī)302輸出軸上的電機(jī)齒輪101相嚙合，齒輪減速 裝置1的輸出齒輪安裝在與電位器301相連的驅(qū)動(dòng)軸109上并伸出上蓋10; 在上蓋10的上表面上設(shè)有輸出用圓柱體100，下蓋30的下表面上設(shè)有輸出 用圓柱體300， 305。
所述的輸出用圓柱體305的軸心線與驅(qū)動(dòng)軸109的軸心線同軸線分布。 所述的齒輪減速裝置1由作為輸入齒輪的一級雙聯(lián)減速齒輪102、 二級 雙聯(lián)減速齒輪103，三級雙聯(lián)減速齒輪104，四級雙聯(lián)減速齒輪105和作為齒 輪減速裝置1輸出齒輪的末級驅(qū)動(dòng)齒輪106，其中一級雙聯(lián)減速齒輪102套 裝在一級齒輪軸107上，四級雙聯(lián)減速齒輪105和二級雙聯(lián)減速齒輪103上 下間隔套裝在二級齒輪軸108上，三級雙聯(lián)減速齒輪104套裝在驅(qū)動(dòng)軸109 上，末級驅(qū)動(dòng)齒輪106也固定安裝在驅(qū)動(dòng)軸109上并位于三級雙聯(lián)減速齒輪 104的上部； 一級雙聯(lián)減速齒輪102中的大齒輪與電機(jī)齒輪101相嚙合，一 級雙聯(lián)減速齒輪102中的小齒輪與二級雙聯(lián)減速齒輪103中的大齒輪相嚙合， 二級雙聯(lián)減速齒輪103中的小齒輪與三級雙聯(lián)減速齒輪104中的大齒輪相嚙 合，三級雙聯(lián)減速齒輪104中的小齒輪與四級雙聯(lián)減速齒輪105中的大齒輪 相嚙合，四級雙聯(lián)減速齒輪105中的小齒輪與末級驅(qū)動(dòng)齒輪106相嚙合。
所述的電位器301和伺服電機(jī)302上均設(shè)有定位在下蓋30的內(nèi)腔中的定 位扣爪。
本實(shí)用新型的有益效果
本實(shí)用新型通過多組雙聯(lián)變速齒輪的交錯(cuò)、集中布置，使得整機(jī)結(jié)構(gòu)緊 湊、轉(zhuǎn)動(dòng)靈敏，為機(jī)器人提供了體積小、扭矩大的伺服機(jī)。

圖1是本實(shí)用新型的立體分解結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。 如圖l所示。一種微小型機(jī)器人數(shù)字伺服機(jī)，包括上蓋10、中蓋20、下蓋30、伺服 電機(jī)302、電路板303以及電位器301 (型號(hào)可為R13)，上蓋10、中蓋20 和下蓋30通過連接螺釘304相連，伺服電機(jī)302及電位器301與電路板303 電氣相連，伺服電機(jī)302、電路板303以及電位器301安裝在由中蓋20及下 蓋30組成的空間中，其中伺服電機(jī)302和電位器301通過螺釘或卡接結(jié)構(gòu)定 位在中蓋20上，在伺服電機(jī)302和電位器301上還設(shè)有便于在下蓋30中定 位的扣爪，電路板303可采用與現(xiàn)有的伺服機(jī)相同的電路板或根據(jù)其功能采 用現(xiàn)有技術(shù)加以設(shè)計(jì)制造。在上蓋10和中蓋20組成的空間中安裝有齒輪減 速裝置1，該齒輪減速裝置1的輸入齒輪與安裝在伺服電機(jī)302輸出軸上的 電機(jī)齒輪101相嚙合，齒輪減速裝置1的輸出齒輪安裝在與電位器301相連 的驅(qū)動(dòng)軸109上并伸出上蓋10;在上蓋10的上表面上設(shè)有輸出用圓柱體100， 下蓋30的下表面上設(shè)有輸出用圓柱體300， 305。其中的輸出用圓柱體305 的軸心線與驅(qū)動(dòng)軸109的軸心線同軸線分布。
具體實(shí)施時(shí)所述的齒輪減速裝置1可由作為輸入齒輪的一級雙聯(lián)減速齒 輪102、 二級雙聯(lián)減速齒輪103，三級雙聯(lián)減速齒輪104，四級雙聯(lián)減速齒輪 105和作為齒輪減速裝置1輸出齒輪的末級驅(qū)動(dòng)齒輪106,其中一級雙聯(lián)減速 齒輪102套裝在一級齒輪軸107上，四級雙聯(lián)減速齒輪105和二級雙聯(lián)減速 齒輪103上下間隔套裝在二級齒輪軸108上，三級雙聯(lián)減速齒輪104套裝在 驅(qū)動(dòng)軸109上，末級驅(qū)動(dòng)齒輪106也固定安裝在驅(qū)動(dòng)軸109上并位于三級雙 聯(lián)減速齒輪104的上部； 一級雙聯(lián)減速齒輪102中的大齒輪與電機(jī)齒輪101 相嚙合， 一級雙聯(lián)減速齒輪102中的小齒輪與二級雙聯(lián)減速齒輪103中的大 齒輪相嚙合，二級雙聯(lián)減速齒輪103中的小齒輪與三級雙聯(lián)減速齒輪104中 的大齒輪相嚙合，三級雙聯(lián)減速齒輪104中的小齒輪與四級雙聯(lián)減速齒輪105 中的大齒輪相嚙合，四級雙聯(lián)減速齒輪105中的小齒輪與末級驅(qū)動(dòng)齒輪106 相嚙合。
如圖1所示，本實(shí)用新型的伺服機(jī)主體自上而下包括上蓋IO，中蓋20，下 蓋30，中蓋呈矩形箱體狀，上蓋10和下蓋30的兩相對端略有削尖，其中上蓋 IO的四角處設(shè)有安裝孔(圖中沒有標(biāo)示)，中蓋20的四角處設(shè)有貫通的安裝孔(圖中沒有標(biāo)示)，下蓋30同樣于的四角處設(shè)有安裝孔，4顆螺絲(圖中僅標(biāo) 注了2顆螺絲304)自下而上的貫穿下蓋，中蓋和下蓋，從而將下蓋，中蓋， 上蓋組合連接在一起。在上蓋10和中蓋20的空間內(nèi)組裝減速齒輪裝置1。在中 蓋20和下蓋30的空間內(nèi)組裝電位器301、電機(jī)302和電路板303。 本實(shí)用新型的組裝過程如下
先將電機(jī)302的電機(jī)軸向上穿過中蓋20，然后將電機(jī)齒輪101安裝在電機(jī) 軸的上端，電機(jī)齒輪101與一級雙聯(lián)減速齒輪102嚙合，二級雙聯(lián)減速齒輪103 與四級雙聯(lián)減速齒輪105通過一根不銹鋼圓柱(二級齒輪軸)連接固定在伺服 機(jī)中蓋20上，四級雙聯(lián)減速齒輪105位于二級減速齒輪103的上方，三級雙聯(lián) 減速齒輪104和末級驅(qū)動(dòng)齒輪106通過電位器的金屬驅(qū)動(dòng)軸109與電位器固定 在一起，末級驅(qū)動(dòng)齒輪106位于三級雙聯(lián)減速齒輪104的上方并伸出上蓋10外 作為動(dòng)力輸出，通過上述雙聯(lián)及單齒齒輪的互相之間的嚙合，使得整個(gè)變速 組齒輪緊密結(jié)合在一起，體積變得很小。
本實(shí)用新型的工作原理是.-
當(dāng)外部信號(hào)發(fā)出訊號(hào)給伺服機(jī)時(shí)，經(jīng)由電路板303上的IC判斷轉(zhuǎn)動(dòng)方 向，再驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)302開始轉(zhuǎn)動(dòng)，透過減速齒輪裝置1將動(dòng)力傳至擺臂， 同時(shí)由電位器301送回訊號(hào)，判斷是否已經(jīng)到達(dá)定位。電位器301其實(shí)就是 可變電阻，當(dāng)伺服電機(jī)302轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電阻值也會(huì)隨之改變，藉由電位器301電 阻值便可知轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。同時(shí)為了使伺服機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)更精確，在輸出齒輪上可 增加一個(gè)軸承，以便更有效的減小伺服機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的摩擦阻力，使伺服機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng) 更靈活精確。
與此同時(shí)，還可在電路板中增加單片機(jī)，以按照不同的需求對伺服機(jī)進(jìn)行 編程，以滿足不同機(jī)器人在實(shí)際應(yīng)用中的需求。
同時(shí)為了滿足機(jī)器人做出的各種動(dòng)作，在伺服機(jī)的上蓋和下蓋上還可增加 塑料輸出用圓柱體IOO， 300和305，其中位于下蓋的輸出用圓柱體305與末 級驅(qū)動(dòng)齒輪106位于同一條直線上，伺服機(jī)整體可以圍繞這條直線進(jìn)行圓周 運(yùn)動(dòng)，因此安裝了本實(shí)用新型伺服機(jī)的機(jī)器人能夠做出360度內(nèi)的任何機(jī)械 運(yùn)動(dòng)。綜上所述，本實(shí)用新型通過上述實(shí)施例和相關(guān)說明，已經(jīng)詳細(xì)具體的揭露了相關(guān)技術(shù)，使本領(lǐng)域的從業(yè)技術(shù)人員可以據(jù)以實(shí)施。而上述的實(shí)施例只是用來說明本實(shí)用新型，而不是用來限制本實(shí)用新型專利的，本實(shí)用新型專利的權(quán)利范圍應(yīng)由本實(shí)用新型專利的權(quán)利要求來界定。至于本文中所述元器件的改變或等效元器件的代替等仍都應(yīng)屬于本實(shí)用新型專利的權(quán)利范圍內(nèi)。
本實(shí)用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求1、一種微小型機(jī)器人數(shù)字伺服機(jī)，包括上蓋(10)、中蓋(20)、下蓋(30)、伺服電機(jī)(302)、電路板(303)以及電位器(301)，上蓋(10)、中蓋(20)和下蓋(30)通過連接螺釘(304)相連，伺服電機(jī)(302)及電位器(301)與電路板(303)電氣相連，伺服電機(jī)(302)、電路板(303)以及電位器(301)安裝在由中蓋(20)及下蓋(30)組成的空間中，其特征是所述的上蓋(10)和中蓋(20)組成的空間中安裝有齒輪減速裝置(1)，該齒輪減速裝置(1)的輸入齒輪與安裝在伺服電機(jī)(302)輸出軸上的電機(jī)齒輪(101)相嚙合，齒輪減速裝置(1)的輸出齒輪安裝在與電位器(301)相連的驅(qū)動(dòng)軸(109)上并伸出上蓋(10)；在上蓋(10)的上表面上設(shè)有輸出用圓柱體(100)，下蓋(30)的下表面上設(shè)有輸出用圓柱體(300，305)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微小型機(jī)器人數(shù)字伺服機(jī)，其特征是所述的輸出用 圓柱體(305)的軸心線與驅(qū)動(dòng)軸(109)的軸心線同軸線分布。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微小型機(jī)器人數(shù)字伺服機(jī)，其特征是所述的齒輪減 速裝置(1)由作為輸入齒輪的一級雙聯(lián)減速齒輪(102)、 二級雙聯(lián)減速齒輪(103) ，三級雙聯(lián)減速齒輪(104)，四級雙聯(lián)減速齒輪(105)和作為齒輪減 速裝置(1)輸出齒輪的末級驅(qū)動(dòng)齒輪(106)，其中一級雙聯(lián)減速齒輪(102) 套裝在一級齒輪軸(107)上，四級雙聯(lián)減速齒輪(105)和二級雙聯(lián)減速齒 輪(103)上下間隔套裝在二級齒輪軸(108)上，三級雙聯(lián)減速齒輪(104) 套裝在驅(qū)動(dòng)軸(109)上，末級驅(qū)動(dòng)齒輪(106)也固定安裝在驅(qū)動(dòng)軸(109) 上并位于三級雙聯(lián)減速齒輪(104)的上部； 一級雙聯(lián)減速齒輪(102)中的 大齒輪與電機(jī)齒輪(101)相嚙合， 一級雙聯(lián)減速齒輪(102)中的小齒輪與 二級雙聯(lián)減速齒輪(103)中的大齒輪相嚙合，二級雙聯(lián)減速齒輪(103)中 的小齒輪與三級雙聯(lián)減速齒輪(104)中的大齒輪相嚙合，三級雙聯(lián)減速齒輪(104) 中的小齒輪與四級雙聯(lián)減速齒輪(105)中的大齒輪相嚙合，四級雙 聯(lián)減速齒輪(105)中的小齒輪與末級驅(qū)動(dòng)齒輪(106)相嚙合。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微小型機(jī)器人數(shù)字伺服機(jī)，其特征是所述的電位器 (301)和伺服電機(jī)(302)上均設(shè)有定位在下蓋(30)的內(nèi)腔中的定位扣爪。
專利摘要一種微小型機(jī)器人數(shù)字伺服機(jī)，包括上蓋(10)、中蓋(20)、下蓋(30)、伺服電機(jī)(302)、電路板(303)以及電位器(301)，上蓋(10)、中蓋(20)和下蓋(30)相連，伺服電機(jī)(302)及電位器(301)與電路板(303)電氣相連，其特征是所述的上蓋(10)和中蓋(20)組成的空間中安裝有齒輪減速裝置(1)，該齒輪減速裝置(1)的輸入齒輪與安裝在伺服電機(jī)(302)輸出軸上的電機(jī)齒輪(101)相嚙合，齒輪減速裝置(1)的輸出齒輪安裝在與電位器(301)相連的驅(qū)動(dòng)軸(109)上并伸出上蓋(10)；在上蓋(10)的上表面上設(shè)有輸出用圓柱體(100)，下蓋(30)的下表面上設(shè)有輸出用圓柱體(300，305)。本實(shí)用新型通過多組雙聯(lián)變速齒輪的交錯(cuò)、集中布置，使得整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、轉(zhuǎn)動(dòng)靈敏，為機(jī)器人提供了體積小、扭矩大的伺服機(jī)。
文檔編號(hào)B25J3/00GK201261186SQ20082018482
公開日2009年6月24日 申請日期2008年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月29日
發(fā)明者浚 池 申請人:南京龍?zhí)┖娇针娮涌萍加邢薰?br>