[发明专利]一种适用于机器人整体关节的紧凑型双级行星齿轮减速器

说明书

本发明公开了一种适用于机器人整体关节的紧凑型双级行星齿轮减速器，包括一级行星齿轮减速器、二级行星齿轮减速器、减速器机壳；减速器机壳的前端连接座外部固连电驱动部件，内部固定一级行星齿轮减速器；减速器机壳的后端连接座固定二级行星齿轮减速器；一级行星齿轮减速器、二级行星齿轮减速器串联布置于减速器机壳内部，电驱动部件输出的动力经电机转子连接盘输入至一级太阳轮，并经过一级行星齿轮减速器、二级行星齿轮减速器的传动，由二级行星架输出。本发明能与电驱动部件配合形成体积小、结构紧凑、重量轻的机器人整体关节，其高功率、大扭矩的动力输出，适用于高性能仿生机器人肢体、工业级机械臂等应用场景。

技术领域

本发明属于减速器技术领域，更具体的说是涉及一种适用于机器人整体关节的紧凑型双级行星齿轮减速器。

背景技术

无论是工业机器人还是仿生机器人，其中的关节部件的机械结构一般包括驱动电机、减速器、传感部件、关节壳体与机电接口等，而其关节结构也在向着紧凑化、一体化、轻量化的方向发展，目前主要的技术方向之一是将关节部件作为一个整体进行设计，并得到集成驱动、传动、机械接口的一体式关节作动器，以此来降低关节的质量、惯量与结构尺寸。

专利CN 106393168A公开了一种机器人关节系统，该关节结构包括谐振供油系统、下机械臂、缸活塞杆、螺旋轴、上机械臂组成。该发明采用谐振供油系统提供动力，通过螺旋摆动杠与关节螺旋轴为关节提供摆动力矩，该系统面向液压驱动的机器人系统，重量大且结构体积较大。

专利CN 102452078A公开了一种机器人关节，包括基座和安装于该基座上的第一驱动电机、第二驱动电机及可相对该基座运动的转接头，该机器人关节由两个驱动电机提供动力，并经过若干齿轮、滑块结构传动，从而驱动机器人关节，该结构面向电驱动式的机器人，但只具备简单的开式传动系统，驱动能力有限。

因此，如何提供一种适用于机器人整体关节的紧凑型双级行星齿轮减速器是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种适用于机器人整体关节的紧凑型双级行星齿轮减速器，将关节壳体、减速器、外设机械接口进行整体化设计，形成结构紧凑的减速器组件，该减速器组件与电驱动部件及传感器装配后可组成机器人整体关节，并具有重量轻、扭矩大、体积小、拓扑结构简单等特点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种适用于机器人整体关节的紧凑型双级行星齿轮减速器，

包括一级行星齿轮减速器、二级行星齿轮减速器、减速器机壳；

所述减速器机壳包括位于前端的前端连接座和位于后端的后端连接座；

所述一级行星齿轮减速器包含一级太阳轮、一级行星轮组件、一级行星架、一级齿圈、一级行星轮轴承、第一外环轴承、第二外环轴承；所述一级行星轮组件包含若干个一级行星轮，所述一级行星轮相对于一级太阳轮的旋转中心轴成等距圆周分布，一级太阳轮与一级行星轮组件通过相互间的齿轮副相啮合；一级行星轮组件通过一级行星轮轴承与一级行星架相连接，并相对于一级行星架形成转动副；一级行星架通过第一外环轴承和第二外环轴承连接于减速器机壳的前端连接座内，并相对减速器机壳形成转动副；一级齿圈与减速器机壳的前端连接座相固连；

所述二级行星齿轮减速器包含二级太阳轮、二级行星轮组件、二级行星架、二级齿圈、二级行星轮轴承、第三外环轴承、第四外环轴承，其中二级行星轮组件包含若干个二级行星轮，所述二级行星轮相对于二级太阳轮的旋转中心轴成等距圆周分布，二级太阳轮与二级行星轮组件通过相互间的齿轮副相啮合；二级行星轮组件通过二级行星轮轴承与二级行星架相连接，并相对于二级行星架形成转动副；二级行星架通过第三外环轴承和第四外环轴承连接于减速器机壳的后端连接座内，并相对减速器机壳形成转动副；二级齿圈与减速器机壳的后端连接座相固连；