【技术实现步骤摘要】
本技术属于机器人领域，尤其涉及电动直线驱动器和双足机器人。
技术介绍
1、电动推杆又名直线驱动器，可以认为是旋转电机在结构方面的一种延伸；直线驱动器是一种将电动机的旋转运动转变为推杆的直线往复运动的电力驱动装置；可用于各种简单或复杂的工艺流程中作为执行机械使用。
2、直线驱动器是双足机器人的关键部件。当前，双足机器人的关节驱动系统一般利用刚性驱动器tsa和弹性驱动器sea两种旋转式驱动器，这两种旋转式驱动器直接放置在双足机器人关节处，驱动关节旋转。
3、现有技术存在以下缺陷和不足：上述两种驱动器具有较大的轴向尺寸，且力矩输出精度较低，若要实现输出端的力矩测量，还需在减速器输出端增加高刚性力矩传感器，其驱动关节过于笨重和庞大，使双足机器人结构有很大的惯量，降低了双足机器人腿部和双臂的驱动效率和动态响应速度，不利于双足机器人的稳定行走和精确控制。
技术实现思路
1、本技术提供了电动直线驱动器和双足机器人，解决了现有双足机器人尺寸大的问题。
2、为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
3、本申请提供了一种电动直线驱动器，其特征在于，包括：滚柱丝杠副组件、壳体、动力组件、电磁制动器组件、磁致位移传感器组件、关节轴承；所述壳体内设置有所述动力组件，所述动力组件为所述滚柱丝杠副组件提供动力；所述滚柱丝杠副组件安装在所述动力组件的输出端，用于将旋转运动转化为直线运动；所述关节轴承设置在所述滚柱丝杠副组件的输出端，所述关节轴承与所述滚柱丝杠副组件固
4、进一步的，在如上述的电动直线驱动器中，所述动力组件包括电机驱动器、伺服电机；所述电机驱动器和所述伺服电机电连接，所述伺服电机套设在所述滚柱丝杠副组件的外侧，所述电机驱动器套设在所述滚柱丝杠副组件的外侧；所述电机驱动器用于控制所述伺服电机，所述伺服电机为所述滚柱丝杠副组件提供动力。
5、进一步的，在如上述的电动直线驱动器中，所述滚柱丝杠副组件包括所述丝杠、行星滚柱、滚柱保持架、中空螺母轴；所述行星滚柱安装在所述滚柱保持架上，所述行星滚柱沿所述丝杠的周向均匀分布，所述丝杠与所述行星滚柱相啮合，所述行星滚柱与所述中空螺母轴相啮合；所述中空螺母轴转动，带动所述行星滚柱转动，联动所述丝杠做往复直线运动；所述伺服电机包括电机定子、电机转子；所述电机定子固定安装在所述壳体的内表面；所述电机转子套设在所述中空螺母轴上，驱动所述中空螺母轴旋转。
6、进一步的，在如上述的电动直线驱动器中，所述壳体包括电机外壳、前端盖、后端盖；所述前端盖覆盖在所述电动直线驱动器的前端，所述后端盖覆盖在该电动直线驱动器的后端，所述前端盖和所述后端盖之间为所述电机外壳；所述电机外壳的一端和所述前端盖螺接固定，另一端和所述后端盖螺接固定；所述前端盖的外侧还安装有直线轴承，所述直线轴承和所述前端盖螺接固定。
7、进一步的，在如上述的电动直线驱动器中，所述丝杠的中间部分呈扁平轴，相对应的所述前端盖设置有扁平孔；所述丝杠的一端内部设置有中空孔，用于容纳所述磁致位移传感器组件；所述丝杠的另一端设置有外螺纹，所述关节轴承设置有对应所述外螺纹的丝杠螺纹孔，所述关节轴承还设置有第一紧定螺钉，所述丝杠的另一端伸出所述前端盖穿过所述直线轴承，所述外螺纹与所述丝杠螺纹孔螺接固定，且通过所述第一紧定螺钉所述关节轴承与所述丝杠进一步固定；所述丝杠的所述扁平轴的部分或者全部穿过所述扁平孔和所述直线轴承；所述丝杠在所述关节轴承和所述直线轴承之间设置有限位螺母，用于对所述丝杠的位置进行限定。
8、进一步的，在如上述的电动直线驱动器中，所述电磁制动器组件包括制动盘、轴套；所述制动盘套设在所述中空螺母轴的外侧，所述轴套设置在所述制动盘和所述中空螺母轴之间，所述制动盘通过所述轴套与所述中空螺母轴固定连接；所述轴套设置有扁位孔，相对应的所述中空螺母轴设置有扁位轴，所述扁位孔和所述扁位轴配合固定连接。
9、进一步的，在如上述的电动直线驱动器中，所述轴套为花键轮毂，与所述制动盘是花键连接，与所述中空螺母轴是平键连接。
10、进一步的，在如上述的电动直线驱动器中，所述磁致位移传感器组件包括位移传感器本体、游标磁环和磁环安装架；所述磁环安装架设置在所述丝杠的一端；所述游标磁环安装在所述磁环安装架上；所述位移传感器本体插入所述丝杠的所述中空孔内，通过所述游标磁环跟随所述丝杠运动测量所述丝杠的绝对位置。
11、进一步的，在如上述的电动直线驱动器中，编码器组件，所述编码器组件安装在所述滚柱丝杠副组件的一端，用于实时反馈所述滚柱丝杠副组件的旋转角度。
12、进一步的，本申请还提供了一种双足机器人，包括电源、控制器、机器人本体和如上述的电动直线驱动器，所述电动直线驱动器设置在所述机器人本体的踝关节和/或膝关节处；所述电源分别与所述控制器及所述电动直线驱动器电连接；所述控制器与所述电动直线驱动器电连接，用于控制所述电动直线驱动器运动。
13、本技术的技术方案具有如下有益效果：
14、1、本技术提出的一种电动直线驱动器可以纵向布局在双足机器人大腿、小腿等部位，相较于旋转驱动器需要安装在关节转动处，本申请提供的磁致位移传感器组件安装在滚柱丝杠副组件内，在轴向方向上，相较于磁致位移传感器组件和滚柱丝杠副组件首尾相连，节约了该电动直线驱动器的尺寸，极大的提高的空间利用率，使得双足机器人关节不那么臃肿。本申请以丝杠作为输出，轴向尺寸利用率高，通过关节轴承的配合，实现多自由度的控制。
15、2、本技术提出的一种电动直线驱动器，利用滚柱丝杠副组件作为直线传动部件，中空螺母轴作为主动件，丝杠为输出构件，可以将伺服电机和电机驱动器集成在滚柱丝杠副组件的外圈，电机转子带动中空螺母轴转动，带动丝杠在中空螺母轴内部做往复直线运动，相较于常规平行式直线电缸的在滚珠丝杠副末端安置电机，节省了轴向尺寸，提高了功重比；同时，滚柱丝杠副组件的使用可以使直线驱动器运动更加平稳，承载能力更高。
16、3、本技术提出的一种电动直线驱动器，因为反向式行星滚柱丝杠副组件反向运动需要较大的反驱力矩，所以该电动直线驱动器具备自锁能力；该电动直线驱动器具备快速制动能力，能够实现机器人运动位置的位置锁定和运动间隙消除。
17、4、本技术提出的一种电动直线驱动器，设置编码器组件和磁致位移传感器组件，共同实现对电动直线驱动器的控制精度、位置精度的闭环检测和控制，提升了电机驱动器的控制精度。
18、5、本技术提出的一种电动直线驱动器，将电机驱动器也集成在壳体内部，航空插头可以使编码器组件、磁致位移传感器组件、动力组件实现无缆化安装，方便后续的拆卸检修和更换。
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1.一种电动直线驱动器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电动直线驱动器，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的电动直线驱动器，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的电动直线驱动器，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的电动直线驱动器，其特征在于，
6.根据权利要求3所述的电动直线驱动器，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的电动直线驱动器，其特征在于，
8.根据权利要求5所述的电动直线驱动器，其特征在于，
9.根据权利要求1所述的电动直线驱动器，其特征在于，还包括：
10.一种双足机器人，其特征在于，包括：
【技术特征摘要】
1.一种电动直线驱动器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电动直线驱动器，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的电动直线驱动器，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的电动直线驱动器，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的电动直线驱动器，其特征在于，
<...【专利技术属性】
技术研发人员：孙益壮，王春雷，蒋志勇，李晓彤，胡江涛，
申请(专利权)人：上海微电机研究所中国电子科技集团公司第二十一研究所，
类型：新型
国别省市：
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