[实用新型]一种多电机并联驱动式电动关节及其机械手

说明书

技术领域

本实用新型涉及电动关节领域，尤其涉及一种多电机并联驱动式电动关节及其机械手。

背景技术

电动关节是用于机器人、机械手的一种电动装置，其作用是输出扭矩，控制机械的旋转角度，一般由电机、传动齿轮、控制电路等构成。电动关节的性能对机器人、机械手影响巨大，电动关节的扭矩、重量比越大，机器人、机械手的结构重量就越轻，高扭矩重量比的电动关节是高性能机器人的必要组成部分。

现有的电动关节一般采用单个电机驱动，通过行星减速器、谐波减速器、摆线针轮减速器等将电机转速降低，扭矩放大，同时获得较大的输出扭矩和机械刚度。但现有的电动关节在实现大扭矩输出时，必须采用较大直径的电机和大模数的齿轮等，以满足输出扭矩与机械强度的要求。现有的方法，很难提高电动关节的扭矩重量比，一方面，当采用大直径电机时，为了满足低速高扭矩的要求，必须采用多极电机，以降低转速，一定程度上降低了电机的功率密度。另一方面，现有的减速装置输出级实际参与啮合的齿数较少，以行星减速器为例，行星架输出级只有3个齿轮，为确保齿轮机械强度，此时需要更大的齿厚，导致减速机构重量较大。为取得更高的扭矩重量比，必须增加参与啮合的齿轮数量，这就导致对减速器、齿轮的加工精度要求急剧上升，减速器的成本也同步上升。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种多电机并联驱动式电动关节，解决现有电动关节扭矩重量比低的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型一种多电机并联驱动式电动关节，包括

用于固定电动机的电机固定板；所述电机固定板包括基体、轴承安装孔、电机轴过孔、电机固定孔、连接孔和安装孔；所述基体为带有侧壁的圆盘形；所述轴承安装孔开设在所述基体底面中心；多个所述电机轴过孔均匀开设在所述轴承安装孔周侧；所述电机固定孔开设在所述电机轴过孔周围；所述连接孔设置在所述基体的侧壁上；所述安装孔设置在所述基体的侧壁上，用于将所述电机固定板安装在使用位置；

用于提供运转动力的多个电动机；所述电动机螺栓固定在所述电机固定孔上，使电动机位于所述基体外侧，电动机的转动轴穿过所述电机轴过孔进入基体内侧；

设置在所述电动机的转动轴上的驱动齿轮；

设置在所述轴承安装孔内的支撑轴承；所述支撑轴承的外圈卡设在轴承安装孔内，内圈卡设有支撑轴承固定块；所述支撑轴承固定块连接有输出齿轮，所述输出齿轮位于所述基体内部，与所述驱动齿轮啮合；所述输出齿轮的另一侧通过输出轴承设置有输出轴承固定板，所述输出轴承固定板通过螺栓固定在所述连接孔上。

进一步的，所述电机固定板的基体侧壁上设置有第一控制线过孔，所述输出轴承固定板上设置有与所述第一控制线过孔配合的第二控制线过孔。

再进一步的，所述输出轴承固定板上设置有输出轴承安装位；所述输出轴承的外圈卡在所述输出轴承安装位内，内圈卡在所述输出齿轮的凸台上。

再进一步的，所述输出轴承固定板上开设有用于穿过所述电动机的转动轴的支撑孔。

再进一步的，所述支撑轴承固定块上开设有第一安装孔，所述输出齿轮上开设有与所述第一安装孔配合的第二安装孔，通过螺栓穿过所述第一安装孔和第二安装孔连接所述支撑轴承固定块和输出齿轮。

再进一步的，所述电机轴过孔的数量为十个，均匀分布在所述轴承安装孔周侧。

再进一步的，每个所述电机轴过孔周围开设有两个所述电机固定孔，电机固定孔等间距分布在电机轴过孔两侧。

再进一步的，所述输出齿轮上开设有减重孔。

再进一步的，所述电动机为减速比1：298的N20减速电动机。

一种多电机并联驱动式机械手，包括机械夹持器、设置了如上述的任意一项电动关节的俯仰关节、设置了如上述的任意一项电动关节的旋转关节、旋转关节输出拐臂和绝缘杆；所述机械夹持器通过所述俯仰关节与所述旋转关节的一端连接，所述旋转关节的另一端连接所述旋转关节输出拐臂，所述旋转关节输出拐臂固定在所述绝缘杆上。

与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果如下：

本实用新型通过增加啮合齿轮的数量，达到输出齿轮均匀受力的目的，利用电机自身的柔性，实现多个齿轮组协同工作，共同出力的效果，大大减小了电动关节减速机构的体积和重量，可以在一般的加工精度下，获得很高的扭矩重量比。

附图说明

下面结合附图说明对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型多电机并联驱动式电动关节爆炸图；