一种关节电机及外骨骼结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种关节电机及外骨骼结构，关节电机包括第一关节外壳、第二关节外壳、电机轴、谐波减速器、磁环和定子线圈，所述谐波减速器固定于所述第一关节外壳内，所述电机轴转动安装于所述第二关节外壳内，且一端与所述谐波减速器相连；所述磁环套设于所述电机轴的外周侧，所述定子线圈套设于所述磁环的外周侧；所述电机轴的中部中空且穿设有安装杆，所述安装杆的一端与所述第一关节外壳相连，所述安装杆的另一端设有磁块，所述第二关节外壳的外侧设有磁角度检测件，用于检测磁块的角度以得到关节转动角度。本实用新型专利技术具有结构简单紧凑、体积小、重量轻等优点。重量轻等优点。重量轻等优点。

A joint motor and exoskeleton structure

【技术实现步骤摘要】
一种关节电机及外骨骼结构


[0001]本技术主要涉及外骨骼
，具体涉及一种关节电机及外骨骼结构。

技术介绍

[0002]现有的机器人关节，大多采用盘式电机连接减速器或者非盘式电机。通过齿轮传动驱动关节，从而提供动力。这种方式浪费很大的机器人空间，使得整个结构变的臃肿，而且增加了其重量，故重量和体积都会很大；而且利用齿轮传动会有能量损耗，齿轮的磨损也对整体的寿命造成影响；而如果利用盘式电机连接到骨骼支架，会使得整体有些厚重，整体重量依然很重。

技术实现思路

[0003]本技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的问题，本技术提供一种结构简单紧凑、体积小、重量轻的关节电机及外骨骼结构。
[0004]为解决上述技术问题，本技术提出的技术方案为：
[0005]一种关节电机，包括第一关节外壳、第二关节外壳、电机轴、谐波减速器、磁环和定子线圈，所述谐波减速器固定于所述第一关节外壳内，所述电机轴转动安装于所述第二关节外壳内，且一端与所述谐波减速器相连；所述磁环套设于所述电机轴的外周侧，所述定子线圈套设于所述磁环的外周侧；所述电机轴的中部中空且穿设有安装杆，所述安装杆的一端与所述第一关节外壳相连，所述安装杆的另一端设有磁块，所述第二关节外壳的外侧设有磁角度检测件，用于检测磁块的角度以得到关节转动角度。
[0006]作为上述技术方案的进一步改进：
[0007]所述谐波减速器通过安装组件安装在所述第一关节外壳内，所述安装组件包括谐波法兰、支撑法兰、压轴片和支撑盖，所述谐波法兰位于谐波减速器的一侧与第一关节外壳之间，所述支撑法兰位于谐波减速器的另一侧并通过压轴片固定在谐波减速器上，所述支撑盖则盖设于所述第一关节外壳的开口处。
[0008]所述压轴片与支撑盖之间设有第一轴承，所述第二关节外壳的开口处设置有顶盖，所述顶盖与电机轴的另一端设有第二轴承，所述电机轴的两端则转动安装于第一轴承和第二轴承内。
[0009]所述谐波减速器的中部设有轴孔，所述电机轴的一端穿过所述第一轴承后位于所述轴孔内。
[0010]所述电机轴的一端通过螺栓或/和销键与所述谐波法兰相连。
[0011]所述第一关节外壳的内部设有螺柱，所述螺柱内设有内螺纹，所述安装杆的一端与所述螺柱螺纹连接。
[0012]所述磁角度检测件包括磁编码板。
[0013]本技术还公开了一种外骨骼结构，包括第一外骨骼和第二外骨骼，还包括如上所述的关节电机，所述第一外骨骼与所述第一关节外壳相连，所述第二外骨骼与所述第
二关节外壳相连。
[0014]与现有技术相比，本技术的优点在于：
[0015]本技术的关节电机，通过采用穿过电机轴的安装杆来安装磁块，再通过磁角度检测件来进行检测，此种安装杆穿过电机轴的结构简单紧凑（如减小关节厚度），避免了单独设计支架而占用更大的空间；整体结构简单紧凑，体积小，重量轻，能够减少固定需要的螺丝；另外本关节电机不需要再设计电机固定、齿轮等结构，进一步减少结构体积。
附图说明
[0016]图1为本技术在实施例的立体结构示意图。
[0017]图2为本技术在实施例的主视结构示意图。
[0018]图3为图2的B
‑
B视图。
[0019]图4为本技术在实施例的爆炸结构示意图。
[0020]图5为本技术在实施例的分解结构示意图。
[0021]图例说明：1、第一关节外壳；2、谐波法兰；3、谐波减速器；4、支撑法兰；5、压轴片；6、第一轴承；7、支撑盖；8、第二关节外壳；9、电机轴；10、定子压片；11、磁环；12、定子线圈；13、磁块；14、第二轴承；15、顶盖；16、磁角度检测件；17、安装杆。
具体实施方式
[0022]以下结合说明书附图和具体实施例对本技术作进一步描述。
[0023]如图1～5所示，本技术实施例的关节电机，包括第一关节外壳1、第二关节外壳8、电机轴9、谐波减速器3、磁环11和定子线圈12，谐波减速器3固定于第一关节外壳1内，电机轴9转动安装于第二关节外壳8内，且一端与谐波减速器3相连；磁环11套设于电机轴9的外周侧，定子线圈12套设于磁环11的外周侧；电机轴9的中部中空且穿设有安装杆17，安装杆17的一端与第一关节外壳1相连，安装杆17的另一端设有磁块13，第二关节外壳8的外侧设有磁角度检测件16（如磁编码板），用于检测磁块13的角度以得到关节转动角度。本技术的关节电机，通过采用穿过电机轴9的安装杆17来安装磁块13，再通过磁角度检测件16来进行检测，此种安装杆17穿过电机轴9的结构简单紧凑，减小关节厚度，避免了单独设计安装磁块13的支架而占用更大的空间；整体结构简单紧凑，体积小，重量轻，能够减少固定需要的螺丝；另外本关节电机不需要再设计电机固定、齿轮等结构，进一步减少结构体积。
[0024]在一具体实施例中，谐波减速器3通过安装组件安装在第一关节外壳1内，其安装组件包括谐波法兰2、支撑法兰4、压轴片5和支撑盖7，谐波法兰2位于谐波减速器3的一侧与第一关节外壳1之间，支撑法兰4位于谐波减速器3的另一侧并通过压轴片5固定在谐波减速器3上，支撑盖7则盖设于第一关节外壳1的开口处。上述安装组件结构简单可靠。
[0025]在一具体实施例中，压轴片5与支撑盖7之间设有第一轴承6，第二关节外壳8的开口处设置有顶盖15，顶盖15与电机轴9的另一端设有第二轴承14，电机轴9的两端则转动安装于第一轴承6和第二轴承14内。谐波减速器3的中部设有轴孔，电机轴9的一端穿过第一轴承6后位于轴孔内，并通过螺栓或/和销键与谐波法兰2相连。
[0026]在一具体实施例中，第一关节外壳1的内部设有螺柱，螺柱内设有内螺纹，安装杆
17的一端与螺柱螺纹连接，连接方便可靠。另外，在第二关节外壳8的一侧设置有空腔，可以用于容纳电机驱动板等部件，保证整体结构的紧凑性。当然，也可以根据相应需要将上述电机驱动板等部件安装于第一关节外壳1对应的空腔内。
[0027]在进行装配时，定子线圈12与第二关节外壳8紧配连接一起，定子压片10压住定子线圈12以防止定子线圈12晃动，磁环11与电机轴9紧配连接一起。第一轴承6与第二轴承14对电机轴9进行定位，保证电机轴9能够正常旋转，电机轴9的前端与谐波减速器3的输入轴进行连接，带动谐波减速器3转动，最后谐波减速器3的输出轴与第一关节外壳1连接在一起，从而使得第一关节外壳1进行转动。其中谐波法兰2和支撑法兰4对谐波减速器3的输入端进行固定和定位。对于旋转角度的判断，第一关节外壳1上连接了安装杆17，其中电机轴9中间是空心的，安装杆17可以穿过，安装杆17上端固定了一个磁块13，磁编码板与磁块13配合，检测关节电机旋转角度。磁编码板再将旋转角度发送给电机控制板，其中电机控制板位于第一关节外壳1或第二关节外壳8内。
[0028]本技术的关节电机，作为一个主体，包括转子、定子、谐波本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种关节电机，其特征在于，包括第一关节外壳(1)、第二关节外壳(8)、电机轴(9)、谐波减速器(3)、磁环(11)和定子线圈(12)，所述谐波减速器(3)固定于所述第一关节外壳(1)内，所述电机轴(9)转动安装于所述第二关节外壳(8)内，且一端与所述谐波减速器(3)相连；所述磁环(11)套设于所述电机轴(9)的外周侧，所述定子线圈(12)套设于所述磁环(11)的外周侧；所述电机轴(9)的中部中空且穿设有安装杆(17)，所述安装杆(17)的一端与所述第一关节外壳(1)相连，所述安装杆(17)的另一端设有磁块(13)，所述第二关节外壳(8)的外侧设有磁角度检测件(16)，用于检测磁块(13)的角度以得到关节转动角度。2.根据权利要求1所述的关节电机，其特征在于，所述谐波减速器(3)通过安装组件安装在所述第一关节外壳(1)内，所述安装组件包括谐波法兰(2)、支撑法兰(4)、压轴片(5)和支撑盖(7)，所述谐波法兰(2)位于谐波减速器(3)的一侧与第一关节外壳(1)之间，所述支撑法兰(4)位于谐波减速器(3)的另一侧并通过压轴片(5)固定在谐波减速器(3)上，所述支撑盖(7)则盖设于所述第一关节外壳(1)的开...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊军，邓覃慧，
申请(专利权)人：长沙优龙机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：