本技术涉及机器人,具体涉及一种动力装置、机械臂和机器人。
背景技术:
1、机器人的关节驱动一直是制约机器人发展的关键技术。为了实现机器人的多自由度运动,机器人一般被设计为包括多个关节,例如肩关节、肘关节、腕关节、腰部关节、腿部关节、踝关节等。动力装置是实现关节运动的关键结构。
2、然而,相关技术中的动力装置只能驱动关节实现一个自由度的运动,且精度较低。
技术实现思路
1、有鉴于此,本技术实施例提供了一种动力装置、机械臂和机器人,解决了相关技术中的动力装置只能驱动关节实现一个自由度的运动,且精度较低的问题。
2、第一方面,本技术的实施例提供了一种动力装置,应用于机器人,所述机器人包括第一结构和第二结构,所述动力装置设置于所述第一结构,并与所述第二结构连接,以实现所述第二结构的多自由度运动;其中,所述动力装置包括:第一驱动组件,能够与所述第一结构连接;第二驱动组件,能够与所述第一结构连接;第一锥齿轮,与所述第一驱动组件连接,在所述第一驱动组件的驱动下绕第一轴线转动;第二锥齿轮,与所述第一锥齿轮相对设置,并与所述第二驱动组件连接,在所述第二驱动组件的驱动下绕所述第一轴线转动;支撑组件,与所述第一驱动组件绕所述第一轴线可转动连接;第三锥齿轮,与所述第一锥齿轮啮合,且与所述第二锥齿轮啮合,在所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮的驱动下能够绕第二轴线自转和/或绕所述第一轴线转动;输出轴,与所述第三锥齿轮同轴设置,且与所述支撑组件绕所述第二轴线可转动连接,所述输出轴能够与所述第二结构连接;弹性连接组件,在与所述第二轴线平行的方向上具有弹性,连接所述第三锥齿轮与所述输出轴,使所述第三锥齿轮能够沿与所述第二轴线平行的方向运动,以动态调整所述第三锥齿轮与所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮之间的间隙。
3、在一些实施例中,所述第三锥齿轮具有至少一个第一贯穿孔,所述第一贯穿孔的延伸方向与所述第二轴线的延伸方向平行,并贯穿所述第三锥齿轮的第一端面和第二端面,所述第三锥齿轮的第一端面为所述第三锥齿轮的靠近所述第一轴线的端面;所述弹性连接组件包括:连接件,所述连接件的第一端位于所述第三锥齿轮的靠近所述第三锥齿轮的第一端面的一侧,所述连接件的第二端穿过所述第一贯穿孔与所述输出轴连接,所述第三锥齿轮能够沿与所述第二轴线平行的方向相对于所述连接件滑动;弹性件,设置于所述支撑组件与所述第三锥齿轮的第一端面之间,被配置为向所述第三锥齿轮的第一端面提供压紧力。
4、在一些实施例中,所述动力装置还包括:连接轴,与所述支撑组件绕第二轴线可转动连接,设置于所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮之间,其中,所述第三锥齿轮套设于所述连接轴,并能够沿所述第二轴线相对于所述连接轴滑动;辅助锥齿轮,套装于所述连接轴,与所述第一锥齿轮啮合,且与所述第二锥齿轮啮合,其中,所述辅助锥齿轮与所述第三锥齿轮相对设置,所述辅助锥齿轮的第一端面靠近所述第三锥齿轮的第一端面,所述辅助锥齿轮的第二端面与所述支撑组件抵接;其中,所述弹性件的第一端通过所述辅助锥齿轮与所述支撑组件抵接,所述弹性件的第二端与所述第三锥齿轮的第一端面抵接。
5、在一些实施例中,所述连接轴包括:连接轴主体,与所述支撑组件绕第二轴线可转动连接,设置于所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮之间,其中,所述第三锥齿轮套设于所述连接轴主体,并能够沿所述第二轴线相对于所述连接轴主体滑动;限位部,设置于所述连接轴主体的靠近所述第三锥齿轮的一端,被配置为限制所述第三锥齿轮相对于所述连接轴主体的滑动位置。
6、在一些实施例中,所述弹性件包括:螺旋弹簧,套设于所述连接轴;第一挡圈,设置于所述螺旋弹簧与所述辅助锥齿轮之间;第二挡圈,设置于所述螺旋弹簧与所述第三锥齿轮之间。
7、在一些实施例中,所述支撑组件包括:齿轮箱外壳,具有腔室和连通所述腔室的第一开口,所述腔室容纳所述第一锥齿轮、所述第二锥齿轮和所述第三锥齿轮,所述齿轮箱外壳与所述第一驱动组件绕所述第一轴线可转动连接,且与所述第二驱动组件绕所述第一轴线可转动连接;输出底座支架,与所述齿轮箱外壳可拆卸连接,具有第二开口,其中,所述输出轴与所述输出底座支架绕所述第二轴线可转动连接,且所述输出轴穿过所述第一开口和所述第二开口。
8、在一些实施例中,所述齿轮箱外壳具有螺纹部,所述动力装置还包括:调隙压紧片,设置于所述辅助锥齿轮与所述齿轮箱外壳之间;端盖,设置于所述齿轮箱外壳远离所述辅助锥齿轮的一面,所述端盖具有通孔;压紧件,穿过所述通孔与所述齿轮箱外壳的所述螺纹部螺接,并压紧所述辅助锥齿轮。
9、在一些实施例中,在所述第一驱动组件和所述第二驱动组件的分别驱动下,所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮同向转动,以使所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮带动所述第三锥齿轮绕所述第二轴线自转;或者,在所述第一驱动组件和所述第二驱动组件的分别驱动下,所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮反向转动,以使所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮带动所述第三锥齿轮绕所述第一轴线转动;或者,所述第一锥齿轮不转动,所述第二锥齿轮在所述第二驱动组件的驱动下转动,以使所述第二锥齿轮带动所述第三锥齿轮绕所述第二轴线自转且绕所述第一轴线转动;或者,所述第二锥齿轮不转动,所述第一锥齿轮在所述第一驱动组件的驱动下转动,以使所述第一锥齿轮带动所述第三锥齿轮绕所述第二轴线自转且绕所述第一轴线转动。
10、第二方面,本技术的实施例提供了一种机械臂,应用于机器人,所述机器人包括第一结构,其中,所述机械臂包括:第二结构;至少一个第一方面所述的动力装置,所述动力装置的第一驱动组件和所述动力装置的第二驱动组件均与所述第一结构连接,所述动力装置的输出轴与所述第二结构连接。
11、在一些实施例中,所述第一结构包括躯干结构,所述第二结构包括大臂结构。
12、第三方面,本技术的实施例提供了一种机器人,包括:第一结构;至少一个第二方面所述的机械臂,所述机械臂的所述第一驱动组件和所述机械臂的第二驱动组件均与所述第一结构连接。
13、本技术实施例提供的一种动力装置,包括第一驱动组件、第二驱动组件、第一锥齿轮、第二锥齿轮、支撑组件、第三锥齿轮、输出轴和弹性连接组件。利用第一驱动组件和第二驱动组件分别驱动第一锥齿轮和第二锥齿轮转动,以使第一锥齿轮和第二锥齿轮驱动第三锥齿轮绕第二轴线自转或者绕第一轴线转动,从而使第三锥齿轮通过输出轴带动第二结构实现多自由度运动,提高了机器人的灵活性。
14、另外,弹性连接组件在与第二轴线平行的方向上具有弹性。利用弹性连接组件连接第三锥齿轮与输出轴,使第三锥齿轮能够沿与第二轴线平行的方向运动,以动态调整第三锥齿轮与第一锥齿轮和第二锥齿轮之间的间隙,提高了动力装置的传动精度,保证了动力装置的传动效率,从而提高了机器人的传动精度和传动效率。
15、此外,通过设置第一驱动组件和第二驱动组件,可以利用负载较小的第一驱动组件和第二驱动组件,实现较大的输出扭矩,提高了动力装置的工作效率和负载。此外,第一驱动组件和第二驱动组件的规格可以相同,便于动力装置的批量化生产。此外,通过调整第一锥齿轮和第二锥齿轮与第三锥齿轮的减速比,可以进一步提高动力装置的输出扭矩。
1.一种动力装置,其特征在于,应用于机器人,所述机器人包括第一结构和第二结构,所述动力装置设置于所述第一结构,并与所述第二结构连接,以实现所述第二结构的多自由度运动;
2.根据权利要求1所述的动力装置,其特征在于,所述第三锥齿轮具有至少一个第一贯穿孔,所述第一贯穿孔的延伸方向与所述第二轴线的延伸方向平行,并贯穿所述第三锥齿轮的第一端面和第二端面,所述第三锥齿轮的第一端面为所述第三锥齿轮的靠近所述第一轴线的端面;
3.根据权利要求2所述的动力装置,其特征在于,还包括:
4.根据权利要求3所述的动力装置,其特征在于,所述连接轴包括:
5.根据权利要求3所述的动力装置,其特征在于,所述弹性件包括:
6.根据权利要求3所述的动力装置,其特征在于,所述支撑组件包括:
7.根据权利要求6所述的动力装置,其特征在于,所述齿轮箱外壳具有螺纹部,所述动力装置还包括:
8.根据权利要求1至7任一项所述的动力装置,其特征在于,
9.一种机械臂,其特征在于,应用于机器人,所述机器人包括第一结构,其中,所述机械臂包括:
10.根据权利要求9所述的机械臂,其特征在于,所述第一结构包括躯干结构,所述第二结构包括大臂结构。
11.一种机器人,其特征在于,包括:
