[发明专利]小型机器人卸荷转动关节

说明书

本发明涉及一种小型机器人卸荷转动关节，涉及机器人技术领域。本发明的小型机器人卸荷转动关节，包括分别与大臂和小臂相连的减速器，所述减速器的一端设置在大臂中，另一端设置在小臂中，由于减速器的端部伸入小臂的内部，并且在减速器和小臂之间设置轴承，因此能够将作用在减速器的输出轴及柔轮上的径向载荷卸荷(即转移)到减速器的外壳上，从而径向载荷由减速器的外壳来承受，减速器的输出轴及柔轮只承受转矩，不承受径向卸荷作用，使作用在输出轴及柔轮上的交变载荷转变为单纯的扭转载荷，由此可提高减速器的承载能力，并减小减速器的体积及重量，从而提高转动关节的承载能力，减小转动关节的体积和总量。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别地涉及一种小型机器人卸荷转动关节。

背景技术

目前，机器人的应用领域越来越多,机器人的种类也越来越多。对机器人的体积、重量、承载能力的要求也随之提高，某些工业机器人，特别是有些特种机器人，要求体积小，总量轻、承载能力大。这样给机器人的设计提出了不小的难题。图1是现有的具有5个转动关节机器人的工作示意图，图2、图3是该机器人围绕着第三关节简化的力学模型，如图2和3所示，第三关节上所承受的载荷有径向载荷F、转矩M；图4是第三关节的结构图，由小臂传递过来的载荷F、转矩M分别作用在谐波减速器的输出轴上，图5是谐波减速器载荷(受力)作用示意图，在输出轴上，载荷F使谐波减速器的柔轮及输出轴产生弯曲，转矩M使柔轮及输出轴产生扭转，柔轮及输出轴受弯矩和转矩的联合作用，当谐波减速器的柔轮及输出轴转动时，柔轮及输出轴的载荷是交变载荷，众所周知，在交变载荷作用，构件易产生疲劳破坏，降低设备的承载能力及使用寿命。有时，为了提高设备的承载能力和使用寿命，不得不采用增大设备的尺寸、重量的方式来满足承载能力和使用寿命的要求，这样，设备的体积、重量等会变的很大。

发明内容

本发明提供一种小型机器人卸荷转动关节，用于提高减速器的承载能力，并减小减速器的体积及重量，从而提高转动关节的承载能力，减小转动关节的体积和总量。

本发明提供一种小型机器人卸荷转动关节，包括分别与大臂和小臂相连的减速器，所述减速器的一端设置在大臂中，另一端设置在小臂中；

其中，所述减速器的外壳与小臂之间设置有轴承。

在一个实施方式中，所述小臂上设置有第一关节孔，所述减速器的端部设置在第一关节孔中，所述轴承设置在所述减速器的外壳与所述第一关节孔的内壁之间。

在一个实施方式中，所述第一关节孔的内底壁与所述减速器的输出轴采用螺栓相连接。

在一个实施方式中，所述减速器的外壳上还设置有档环，所述档环的一端抵接于所述减速器的台阶上，另一端抵接于所述第一关节孔的端部。

在一个实施方式中，所述大臂上设置有第二关节孔，所述减速器的法兰盘设置在所述第二关节孔中。

在一个实施方式中，所述大臂上与所述第二关节孔相对的一侧设置有连接孔，所述大臂与所述减速器的法兰盘通过所述连接孔中的螺栓形成固定连接。

在一个实施方式中，还包括电机，所述电机和所述减速器的法兰盘分别设置在所述大臂的两侧，所述电机的输出轴伸入所述减速器的轴孔中，并与所述减速器的轴孔形成键连接。

在一个实施方式中，所述减速器为谐波减速器或RV减速器。

在一个实施方式中，所述电机为伺服电机。

与现有技术相比，本发明的优点在于：由于减速器的端部伸入小臂的内部，并且在减速器和小臂之间设置轴承，因此能够将作用在减速器的输出轴及柔轮上的径向载荷卸荷(即转移)到减速器的外壳上，从而径向载荷由减速器的外壳来承受，减速器的输出轴及柔轮只承受转矩，不承受径向卸荷作用，使作用在输出轴及柔轮上的交变载荷转变为单纯的扭转载荷，由此可提高减速器的承载能力，并减小减速器的体积及重量，从而提高转动关节的承载能力，减小转动关节的体积和总量。