[发明专利]一种机器人关节驱动器

说明书

本发明提供了一种机器人关节驱动器，壳体(1)、活塞(2)、连杆(5)、转轴(6)和曲柄(7)；所述活塞(2)密闭于所述壳体(1)的活塞安装孔(101)内；所述转轴(6)安装于所述壳体(1)的转轴安装孔(105)内；所述连杆(5)和曲柄(7)位于所述壳体(1)内部，通过液压油驱动所述活塞(2)往复运动；所述活塞(2)通过连杆(5)和曲柄(7)驱动转轴(6)旋转。本驱动器采用液压驱动，油缸外壳和油路通道体与关节承载机构集成在一起，体积小且输出扭矩大，结构简单紧凑，安装使用方便；关节转动角度由编码器反馈，便于精确控制；关节转动角度范围可由调节螺钉调整，适用范围广、安全可靠。

技术领域

本发明涉及机器人领域，尤其是一种机器人关节驱动器。

背景技术

仿生机器人关节驱动方式基本上有电机驱动、气压驱动和液压驱动三种，相比电机驱动方式的整机功率密度低、体积大及气压驱动的驱动力小、刚度低、不易实现精确驱动控制等缺陷，液压驱动整机功率密度大、易于实现精确化自动控制，更适于大扭矩关节的驱动。液压关节驱动器形式主要由两种，一种是利用三角结构将液压缸的伸缩运动转化成关节的旋转输出，一种是利用摆动缸直接进行关节旋转输出，这两种形式均存在一定缺陷，三角结构式关节驱动器占用空间大，摆动缸式关节驱动器结构复杂、体积大，不易实现摆动角度的精确控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种机器人关节驱动器，解决了现有液压关节驱动器的占用空间大、结构复杂、不易实现精确控制的问题。

具体的，本发明提供了一种机器人关节驱动器，包括壳体、活塞、连杆、转轴和曲柄；

活塞密闭于壳体的活塞安装孔内；转轴安装于壳体的转轴安装孔内；连杆和曲柄位于壳体内部，通过液压油驱动活塞往复运动；活塞通过连杆和曲柄驱动转轴旋转，转轴与机器人相应的驱动部件相连。

液压驱动活塞，由活塞驱动连杆、曲柄和转轴运动，中间传递动力的部件少，减少能量损失的同时，保证传递的精度高。

进一步地，还包括三位四通阀；

三位四通阀安装于壳体的阀孔内；控制液压油驱动活塞往复运动。

所有部件安装于壳体内，壳体对部件进行保护，同时防止灰尘等进入，另一方面，所有部件之间紧凑连接，省去了油缸外壳及油路通道体，使得驱动器结构紧凑，体积小，节省空间。

进一步地，还包括螺堵；

螺堵与壳体的活塞安装孔螺纹连接，将活塞密闭于壳体的活塞安装孔内；

螺堵与活塞之间形成左腔，在活塞另一侧形成右腔。

使用螺堵将活塞密封，防止液压油外泄，同时，对活塞运动进行限位。

进一步地，三位四通阀与壳体的阀孔之间形成四个腔：A腔、P腔、B腔和T腔；

P腔与壳体上的P口相通；T腔与壳体上的T口相连通；A腔与活塞安装孔的左腔相连通；B腔与活塞安装孔的右腔相连通。

P口内安装管接头A，用于与系统压力油相连；T口内安装管接头B，用于与回油口相连。

三位四通阀的P腔与压力油相连，三位四通阀控制A腔或者B腔与P腔相连通，进而控制压力油进入左腔还是右腔，从而驱动活塞往复运动。

进一步地，还包括编码器；

编码器的输入端与转轴固定连接，用于实时检测和反馈转轴的转动角度。

编码器用于精确测定转轴的转动角度，同时予以反馈，使得三位四通阀的控制更为精确。

进一步地，还包括调节螺钉A和调节螺钉B；