[实用新型]一种自阻尼一体式外骨骼关节执行器

说明书

本实用新型涉及机器人关节执行器技术领域，且公开了一种自阻尼一体式外骨骼关节执行器。本实用新型包括电机、谐波减速机、阻尼弹簧等关键部件，所述电机包括电机外壳、电机定子、电机转子、后端盖外壳和电机轴，所述电机定子与电机壳体相连，所述电机轴电机转子相连并且一端穿出电机外壳，所述谐波减速机包括谐波输入组件和谐波输出组件，所述电机轴和谐波输入组件固定，所述谐波输出组件固定有输出端盖，所述电机轴和输出端盖之间设有阻尼弹簧，可采用卷簧，所述后端盖外壳上设有电路板。

技术领域

本实用新型涉及机器人关节执行器技术领域，具体为一种自阻尼一体式外骨骼关节执行器。

背景技术

执行关节是外骨骼机器人最关键的部件之一。从动力源角度，可分为有动力设计和无动力设计，有动力设计主要采用电机、减速器和制动单元等部件组成，优点是控制精准、灵活，缺点是体积大、稳定性差、能耗高；无动力设计，主要采用弹性储能原件，优点是能耗低、稳定性高，缺点是无法控制、适用性差。

同时，现阶段有动力设计的外骨骼机器人执行关节，大多数都采用工业用的电机和谐波减速器为一体的一体机，并未针对外骨骼场景的可靠、集约化需求针对设计。没有考虑将编码器、电机、减速器、驱动器一体化集成设计，导致整个关节性能降低，实用化程度不高。

针对上述缺点，本实用新型/发明专利，提出了一种同时具备无动力和有动力优点的一体式外骨骼机器人关节执行器。

实用新型内容

本实用新型为解决上述现有技术所存在的技术问题，提供一种自阻尼一体式外骨骼关节执行器。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：一种自阻尼一体式外骨骼关节执行器，包括电机和谐波减速机，所述电机包括电机外壳、电机定子、电机转子、后端盖外壳和电机轴，所述电机定子与电机壳体相连，所述电机轴电机转子相连并且一端穿出电机外壳，所述谐波减速机包括减速传动的谐波输入组件和谐波输出组件，所述电机轴和谐波输入组件固定，所述谐波输出组件固定有输出端盖，所述电机轴和输出端盖之间设有卷簧，所述卷簧的内端和电机轴固定，所述卷簧的外端固定在输出端盖上，电机工作时，电机带动卷簧收紧，输出端盖转动卷簧放松，放松速度小于收紧速度，所述后端盖外壳上设有电路板。

电机转子带动电机轴转动，电机轴带动谐波输入组件转动，经过减速谐波输出组件得到较大扭矩带动输出端盖转动，电机轴和输出端盖同时带动卷簧转动，卷簧的收缩速率大于放松速率，当转动结束时卷簧上会积蓄一定的弹力，当输出端盖停止转动时在卷簧的带动下会带动谐波输出组件回转，电路板对电机驱动控制。

优选的，所述谐波输出组件和输出端盖通过螺钉连接。

优选的，所述电机轴与电机壳体之间设置轴承一。

优选的，所述输出端盖电机轴之间设置有轴承二。

本实用新型的有益效果：本实用新型结构简单，将电机、谐波减速机和电路板集成为一体，大大节省了空间，使得结构更加紧凑同时带有自阻尼作用，卷簧可实现将谐波输出组件回转的作用，此时谐波输出组件不需要在电机的带动下运动大大节省了电源。

附图说明

图1为本实用新型的剖视结构示意图；

图2为本实用新型的后视结构示意图；

图3为本实用新型卷簧的结构示意图；

图4为本实用新型的爆炸图。

图中：卷簧1、轴承二2、柔轮3、轴承一4、电机外壳5、电机定子6、电机转子7、后端盖外壳8、电机轴9、电路板10、谐波发生器11、第一固定件 12、第二固定件13、第一连接部14、第二连接部15、刚轮16、输出端盖17。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。