機器人動力輸出裝置及具有該裝置的機器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機器人技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種機器人動力輸出裝置及具有該裝置的機器人。
【背景技術(shù)】
[0002]機器人(Robot)是自動執(zhí)行工作的機器設(shè)備，它既可以接受人類指揮，又可以運行預(yù)先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動。它的任務(wù)是協(xié)助或取代人類工作的工作，例如生產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè)，或是危險的工作等等。
[0003]機器人的運動時通過控制系統(tǒng)控制動力源輸出動力，再通過傳動機構(gòu)傳輸至各個動作關(guān)節(jié)以實現(xiàn)動作的，然而，對于機器人而言，一般都會需要執(zhí)行多個動作，例如手臂擺動、手指夾持等動作，不同部位的動作都需要動力。目前的機器人，由于各個部位的方向、位置都不同，同一個動力源的動力難以傳輸至其他動作的部分，因此，大多是在不同動作部位設(shè)置獨立的動力源以驅(qū)動該部位動作，然而，這種多個動力源一方面造成成本過高，另一方面，使得每個部位配置于動力源適配的傳動機構(gòu)，如此，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，系統(tǒng)龐大，控制及操作難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。
[0005]為此，本發(fā)明的目的在于提供一種機器人動力輸出裝置及具有該裝置的機器人，可以實現(xiàn)將動力源輸出的動力傳輸至不同的動作部位。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，一方面，本發(fā)明提供的機器人動力輸出裝置，包括:
[0007]固定架，所述固定架上設(shè)置有可轉(zhuǎn)動的第一動力輸入軸、中間軸及傳動軸，所述第一動力輸入軸與所述中間軸及傳動軸垂直；
[0008]轉(zhuǎn)動架，所述轉(zhuǎn)動架與所述中間軸固定連接，且所述轉(zhuǎn)動架上設(shè)有與所述中間軸垂直的動力輸出軸；
[0009]第一傳動機構(gòu)，所述第一傳動機構(gòu)連接于所述第一動力輸入軸與動力輸出軸之間，用以將所述第一動力輸入軸輸入的轉(zhuǎn)動力矩傳輸至所述動力輸出軸，以驅(qū)動所述動力輸出軸轉(zhuǎn)動；
[0010]第二傳動機構(gòu)，所述第二傳動機構(gòu)連接于所述傳動軸與中間軸之間，用以將所述傳動軸上的轉(zhuǎn)動力矩傳輸至所述中間軸，以通過所述中間軸驅(qū)動所述轉(zhuǎn)動架轉(zhuǎn)動。
[0011]優(yōu)選地，所述固定架上設(shè)有可轉(zhuǎn)動的第二動力輸入軸，所述第二動力輸入軸與所述第一動力輸入軸平行；
[0012]所述第二動力輸入軸與所述傳動軸之間設(shè)有第三傳動機構(gòu)，用以將所述第二動力輸入軸輸入的轉(zhuǎn)動力矩傳輸至所述傳動軸。
[0013]優(yōu)選地，所述第一傳動機構(gòu)包括:
[0014]第一錐形齒輪，所述第一錐形齒輪固定連接于所述第一動力輸入軸；
[0015]中間錐形齒輪，所述中間錐形齒輪可轉(zhuǎn)動地連接于所述中間軸且與所述第一錐形齒輪嚙合；
[0016]第二錐形齒輪，所述第二錐形齒輪固定連接于所述動力輸出軸且與所述中間錐形齒輪嚙合。
[0017]優(yōu)選地，所述第二傳動機構(gòu)包括:
[0018]第一齒輪，所述第一齒輪固定連接于所述傳動軸；
[0019]第二齒輪，所述第二齒輪固定連接于所述中間軸且與所述第一齒輪嚙合。
[0020]優(yōu)選地，所述第三傳動機構(gòu)包括:
[0021]蝸桿，所述蝸桿固定連接于所述第二動力輸入軸且可相對于所述固定架轉(zhuǎn)動；
[0022]蝸輪，所述蝸輪固定連接于所述傳動軸且與所述蝸桿相嚙合。
[0023]優(yōu)選地，所述固定架上設(shè)有可轉(zhuǎn)動的聯(lián)動軸，所述聯(lián)動軸的一端安裝有角度傳感器;
[0024]所述聯(lián)動軸與所述傳動軸之間設(shè)有第四傳動機構(gòu)，用以將所述傳動軸上的轉(zhuǎn)動力矩傳輸至聯(lián)動軸，以通過所述聯(lián)動軸驅(qū)動所述角度傳感器轉(zhuǎn)動。
[0025]優(yōu)選地，所述第四傳動機構(gòu)包括:
[0026]第三齒輪，所述第三齒輪固定連接于所述傳動軸；
[0027]第四齒輪，所述第四齒輪固定連接于所述聯(lián)動軸且與所述第三齒輪嚙合。
[0028]優(yōu)選地，所述固定架的一側(cè)固定連接有兩相對的軸承座，所述蝸桿的兩端分別與所述軸承座通過軸承連接固定；所述第二動力輸入軸與所述蝸桿軸向固定連接。
[0029]另一方面，本發(fā)明提供的機器人，具有如上所述的機器人動力輸出裝置。
[0030]根據(jù)本發(fā)明提供的機器人動力輸出裝置及具有該裝置的機器人，當(dāng)?shù)谝粍恿斎胼S及傳動軸上分別連接至動力源(可以是同一動力源)時，可以通過第二傳動機構(gòu)將動力傳輸至中間軸，再通過中間軸驅(qū)動轉(zhuǎn)動架轉(zhuǎn)動，如此完成機器人的一個動作，同時，還通過第一傳動機構(gòu)將動力傳輸至轉(zhuǎn)動架上的動力輸出軸，該動力輸出軸可以連接其他動作部位，以完成其他動作，也就是說，一個動力源輸出的動力可以通過本發(fā)明的機器人動力輸出裝置傳輸至不同的部位，以送給不同部位完成不同的動作。藉此，可以簡化的機器人動力系統(tǒng)及傳動系統(tǒng)等，降低成本，同時，控制及操作也更加方便。
【附圖說明】
[0031]圖1是本發(fā)明實施例機器人動力輸出裝置的俯視圖；
[0032]圖2是本發(fā)明實施例機器人動力輸出裝置的立體圖一；
[0033]圖3是本發(fā)明實施例機器人動力輸出裝置的立體圖二。
[0034]附圖標(biāo)記:
[0035]固定架10 ；
[0036]第一側(cè)板101 ；
[0037]第二側(cè)板102 ；
[0038]第一端板103 ；
[0039]軸承座104、105;
[0040]第一動力輸入軸11 ；
[0041]中間軸12;
[0042]傳動軸13 ；
[0043]第二動力輸入軸14 ；
[0044]聯(lián)動軸15 ；
[0045]轉(zhuǎn)動架20 ；
[0046]第三側(cè)板201;
[0047]第四側(cè)板202;
[0048]第二端板203 ；
[0049]動力輸出軸21 ；
[0050]第一錐形齒輪30 ；
[0051]中間錐形齒輪31;
[0052]第二錐形齒輪32 ；
[0053]第一齒輪40 ；
[0054]第二齒輪41 ；
[0055]蝸桿50 ；
[0056]蝸輪51;
[0057]第三齒輪60 ；
[0058]第四齒輪61;
[0059]角度傳感器70。
[0060]本發(fā)明目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進一步說明。
【具體實施方式】
[0061]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0062]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”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發(fā)明和簡化描述，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，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0063]此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
[0064]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(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)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0065]參照圖1至圖3所示，本發(fā)明實施例提供了機器人動力輸出裝置，包括固定架10、轉(zhuǎn)動架20、第一傳動機構(gòu)及第二傳動機構(gòu)。
[0066]具體的，固定架10上設(shè)置有可轉(zhuǎn)動的第一動力輸入軸11、中間軸12及傳動軸13，第一動力輸入軸11與中間軸12及傳動軸13垂直。轉(zhuǎn)動架20與中間軸12固定連接，且轉(zhuǎn)動架20上設(shè)有與中間軸12垂直的動力輸出軸21。
[0067]第一傳動機構(gòu)連接于第一動力輸入軸11與動力輸出軸21之間，用以將第一動力輸入軸11輸入的轉(zhuǎn)動力矩傳輸至動力輸出軸21，以驅(qū)動動力輸出軸21轉(zhuǎn)動。也就是說，當(dāng)?shù)谝粍恿斎胼S11連接(可以是直接連接，也可以是通過連接機構(gòu)間接連接)至動力源時，第一動力輸入軸11旋轉(zhuǎn)并帶動第一傳動機構(gòu)，第一傳動機構(gòu)再帶動動力輸出軸21旋轉(zhuǎn)，動力輸出軸21可以連接機器人的動作部分例如手臂等部分，為該部位的動作提供動力。
[0068]第二傳動機構(gòu)連接于傳動軸13與中間軸12之間，用以將傳動軸13上的轉(zhuǎn)動力矩傳輸至中間軸12，以通過中間軸12驅(qū)動轉(zhuǎn)動架20轉(zhuǎn)動。傳動軸13可以直接或間接連接至動力源，傳動軸13旋轉(zhuǎn)并帶動第二傳動機構(gòu)轉(zhuǎn)動，第二傳動機構(gòu)再帶動中間軸12旋轉(zhuǎn)，而轉(zhuǎn)動架20又是與中間軸12固定連接的，所以轉(zhuǎn)動架20可以隨著中間軸12的旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動一定角度。
[0069]可以理解的是，動力源一般可以為電動機，例如伺服電機或步進電機等。
[0070]需要說明的是，本發(fā)明的關(guān)鍵點在于動力輸出軸21安裝于轉(zhuǎn)動架20上，而轉(zhuǎn)動架20是通過中間軸12驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)的，也就是說，本發(fā)明可以將動力傳輸至動態(tài)的動力輸出軸21上，再通過動力輸出軸21為機器人其他動作部位提供動作的動力。同時，轉(zhuǎn)動架20轉(zhuǎn)動本身可以為作為驅(qū)動機器人手臂擺動、肘部等部位運動的動力。由此，實現(xiàn)了一個動力源的動力可以傳遞至機器人不同的動作部位。
[0071]根據(jù)本發(fā)明提供的機器人動力輸出裝置，當(dāng)?shù)谝粍恿斎胼S11及傳動軸13上分別連接至動力源(可以是同一動力源)時，可以通過第二傳動機構(gòu)將動力傳輸至中間軸12，再通過中間軸12驅(qū)動轉(zhuǎn)動架20轉(zhuǎn)動，如此完成機器人的一個動作，同時，還通過第一傳動機構(gòu)將動力傳輸至轉(zhuǎn)動架20上的動力輸出軸21，該動力輸出軸21可以連接其他動作部位，以完成其他動作，也就是說，一個動力源輸出的動力可以通過本發(fā)明的機器人動力輸出裝置傳輸至不同的部位，以送給不同部位完成不同的動作。藉此，可以簡化的機器人動力系統(tǒng)及傳動系統(tǒng)等，降低成本，同時，控制及操作也更加方便。
[0072]在本發(fā)明的一個實施例中，固