[发明专利]一种机器人关节传动机构及其运行方法

权利要求书

1.一种机器人关节传动机构，包括刚轮(1)、柔轮(2)、波发生器(3)、蜗杆(4)、电机(5)和蜗杆转轴(6)，其特征在于：所述刚轮(1)的外侧设有刚轮外齿(11)，刚轮(1)内侧设有刚轮内齿(12)，刚轮(1)的后侧安装刚轮转轴(13)，所述刚轮(1)内部设有柔轮(2)，所述柔轮(2)外部设有柔轮外齿(21)，柔轮(2)的中部设有波发生器(3)，所述波发生器(3)内设有柔性滚珠轴承(31)，所述柔性滚珠轴承(31)内设有滚珠(32)，所述波发生器(3)中心安装传动轴(33)，所述刚轮(1)的刚轮外齿(11)与蜗杆(4)上的螺纹啮合，所述蜗杆(4)由蜗杆转轴(6)贯穿连接，蜗杆转轴(6)的顶端安装电机(5)；

所述刚轮(1)包括刚轮外齿(11)、刚轮内齿(12)、刚轮转轴(13)、刚轮本体(14)、刚轮内齿圈(15)和刚轮外齿圈(16)，刚轮本体(14)的外侧设有刚轮外齿圈(16)，刚轮外齿圈(16)外层设有一圈刚轮外齿(11)，所述刚轮本体(14)内侧设有刚轮内齿圈(15)，刚轮内齿圈(15)内侧设有一圈刚轮内齿(12)，所述刚轮本体(14)后侧与刚轮转轴(13)连接；

所述柔轮(2)外层设有柔轮外齿圈(23)，柔轮外齿圈(23)外层设有一圈柔轮外齿(21)，所述柔轮外齿圈(23)内侧设有轴承保护圈(22)，所述轴承保护圈(22)内侧设有柔性滚珠轴承(31)，所述柔性滚珠轴承(31)中间设有滚珠槽(311)，所述滚珠槽(311)中含有若干个滚珠(32)，所述柔性滚珠轴承(31)内侧设有手臂连接圈(24)，所述手臂连接圈(24)上安装凸轮(241)，所述凸轮(241)上均匀分布若干个固定槽(242)，所述手臂连接圈(24)内侧设有传动轴保护圈(331)，所述传动轴保护圈(331)内部设有传动轴(33)。

2.如权利要求1所述的一种机器人关节传动机构，其特征在于：所述刚轮(1)内侧的刚轮内齿(12)与柔轮(2)的柔轮外齿(21)齿距相同，齿数不同。

3.如权利要求1所述的一种机器人关节传动机构，其特征在于：所述刚轮内齿(12)与柔轮外齿(21)的齿数之差等于波发生器(3)发出的波数，波发生器(3)采用双波传动。

4.如权利要求1所述的一种机器人关节传动机构，其特征在于：所述电机(5)采用双向电机。

5.如权利要求1所述的一种机器人关节传动机构，其特征在于，所述蜗杆(4)采用碳钢材料制成。

6.如权利要求1所述的一种机器人关节传动机构，其特征在于，所述刚轮(1)的刚轮外齿(11)的突齿采用铸铁材料制成。

7.一种如权利要求1所述的机器人关节传动机构的运行方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)：传动轴(33)传动波发生器(3)做高速转动，并使柔轮(2)发生椭圆形形变；步骤2)：柔轮(2)的长轴两端的柔轮外齿(21)与刚轮(1)的刚轮内齿(12)啮合，并进行慢速转动，带动连接在关节处的手臂能够向四周运动；

步骤3)：由电机(5)驱动蜗杆转轴(6)转动，蜗杆转轴(6)带动蜗杆(4)转动；

步骤4)：蜗杆(4)上的螺纹与刚轮外齿(11)啮合，蜗杆(4)转动使刚轮(1)自转，带动连接在关节处的手臂做自转运动。