[实用新型]一种基于单定子多自由度超声电机的机器人腕关节结构

摘要

本实用新型提供了一种基于单定子多自由度超声电机的机器人腕关节结构。超声电机是利用压电材料的逆压电效应，激发弹性体（定子）在超声频段内的微幅振动，使弹性体表面上的质点产生微观的椭圆运动，并通过定、转子之间的摩擦作用将振动转换成转子的旋转运动，输出功率，驱动负载。本实用新型采用多自由度球形超声电机作为驱动单元，通过球形转子、转动环、周向转动架，并配以弹簧预压装置，实现多自由度的运动输出，使得机构所需要的零件大为减少，减轻结构的重量，有效地避免了普通机器人腕关节因复杂的传动系统所带来的体积、重量较大，以及振动、噪声、能量损耗和传动误差等问题，提高了系统的定位精度和响应速度。

主权项

一种基于单定子多自由度超声电机的机器人腕关节结构，其特征在于，包括球形转子、转向环、周向转动架、一转动轴、二转动轴、一滑动轴承、二滑动轴承、轴套、深沟球轴承、轴承支撑套筒、电机振子、电机支撑座、滑套和弹簧预压装置，弹簧预压装置包括电机托架、预压力弹簧和弹簧压盖，所述转动环与一转动轴固接，通过一滑动轴承与周向转动架圆柱副连接，二转动轴穿过球形转子，与球形转子固接，通过二滑动轴承与转向环圆柱副连接，所述周向转动架通过螺钉固定在轴套上，轴套和轴承支撑套筒分别与深沟球轴承内外圈圆柱副连接，所述电机支撑座与轴承支撑套筒通过螺钉固接，电机支撑座上侧中间开有导向槽，下侧与弹簧压盖螺纹连接，所述滑套与导向槽固接，电机托架在下、电机振子在上分别与滑套圆柱副连接，所述预压力弹簧套装在电机托架下凸起的轴端上，预压力弹簧下端由弹簧压盖固定，弹簧压盖通过螺纹的旋合上下移动。