[发明专利]集成驱动器

说明书

本发明公开了一种集成驱动器，包括：盘式外壳；驱动电机，包括环形定子与圆盘转子；减速机构，包括内齿圈、太阳轮、行星架与复数个行星轮；输出轴，输出轴一端与行星架同轴固定连接，另一端贯出于盘式外壳之外；运动位置感测单元，包括码盘轴、码盘磁钢与码盘电路板。该集成驱动器于有限空间中实现紧凑布局，以高度的集成性实现动力输出，有效地简化动力外骨骼的机械结构、减小动力外骨骼的外形尺寸，提高动力外骨骼的综合性能。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种集成驱动器。

背景技术

外骨骼机器人是一种可穿戴机器人，以穿戴方式附设于人体外表，为使用者提供运动辅助。一般地，外骨骼机器人分为被动外骨骼和动力外骨骼。动力外骨骼主动地为使用者提供辅助动力，有力地增强使用者的运动能力。现有的动力外骨骼结构臃肿庞大、传动关系复杂，穿戴既不方便，运动负载亦大幅增加，装配及维护耗时耗力，成本居高不下，使用性能欠佳。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种集成驱动器，于有限空间中实现紧凑布局，以高度的集成性实现动力输出，有效地简化动力外骨骼的机械结构、减小动力外骨骼的外形尺寸，提高动力外骨骼的综合性能。

本发明提供的集成驱动器，包括：

盘式外壳；

驱动电机，包括环形定子与圆盘转子，所述环形定子设置于所述盘式外壳的内周侧并与所述盘式外壳固定连接，所述圆盘转子可转动地套设于所述环形定子的内周侧；

减速机构，包括内齿圈、太阳轮、行星架与复数个行星轮，所述内齿圈位于所述环形定子的内周侧并与所述盘式外壳固定连接，所述太阳轮与所述圆盘转子同轴固定连接，所述复数个行星轮保持于所述行星架上，任一所述行星轮同时与所述内齿圈、所述太阳轮啮合；

输出轴，所述输出轴一端与所述行星架同轴固定连接，另一端贯出于所述盘式外壳之外；

运动位置感测单元，包括码盘轴、码盘磁钢与码盘电路板，所述码盘轴一并贯穿所述太阳轮与所述圆盘转子且一端与所述行星架同轴固定连接，所述码盘磁钢设置于所述码盘轴远离所述行星架的一端，所述码盘电路板固定设置于所述盘式外壳内侧的轴向一端端面并与所述码盘磁钢保持相对。

进一步地，所述盘式外壳包括第一壳体与第二壳体，所述第一壳体与所述第二壳体沿所述圆盘转子的轴向拼接而成一内腔，所述驱动电机、所述减速机构与所述运动位置感测单元均设置于所述内腔之中，所述第一壳体与所述码盘磁钢保持相对，所述输出轴贯穿所述第二壳体。

进一步地，所述第一壳体上开设一贯通孔，所述贯通孔上设置一端盖，所述端盖可拆卸地固定于所述第一壳体上，所述码盘电路板设置于所述端盖接近所述码盘磁钢的一侧表面；所述码盘电路板与所述端盖之间形成嵌入式卡接关系。

进一步地，所述第一壳体面向所述第二壳体的一侧具有一多级阶梯孔，所述多级阶梯孔与所述输出轴轴向重合，所述多级阶梯孔沿远离所述第二壳体的方向依次具有第一孔段与第二孔段，所述环形定子沉没于所述第二孔段内并形成间隙配合，所述环形定子的外周与所述第二孔段的内周之间通过限位销实现周向定位，所述环形定子与所述第二壳体互不接触。

进一步地，所述盘式外壳内部具有一圆盘腔与一方形腔，所述驱动电机、所述减速机构与所述运动位置感测单元同轴设置于所述圆盘腔内，所述方形腔中设置伺服控制器与惯性测量单元，所述伺服控制器与所述驱动电机电性连接，所述圆盘腔与所述方形腔保持连通。

进一步地，所述圆盘腔与所述方形腔由设置于所述盘式外壳内部的电磁屏蔽体隔离，所述电磁屏蔽体与所述盘式外壳之间形成至少一个扁形过线孔，所述扁形过线孔两端分别连通所述圆盘腔与所述方形腔。

进一步地，所述扁形过线孔沿所述输出轴轴向的宽度尺寸配置为仅容一根多芯屏蔽线通过，所述扁形过线孔沿所述输出轴轴向的垂向的宽度尺寸配置为可容至少两根多芯屏蔽线通过。