雙軸異側無級扭矩輸出伺服機構的制作方法
【專利摘要】雙軸異側無級扭矩輸出伺服機構，它涉及了一種小型機器人的驅動裝置。本發明是為了解決現有的小型機器人的驅動裝置體積過大，驅動精度不高，功能單一，集成度不高，并且不具備驅動和檢測分離的功能，提出了一種雙軸同向輸出，雙電位器檢測的伺服裝置，形成了驅動電機與輸出軸閉環控制，輸出軸與控制系統閉環控制的控制模式，使得控制系統可對機器人關節運動實施精確的力反饋控制。本發明具有性能可靠，驅動精度高，扭力大，響應快，體積小，集成度高，并能向控制系統反饋輸出軸的轉動位置等優點。
【專利說明】
雙軸異側無級扭矩輸出伺服機構
技術領域
[0001]本發明涉及一種雙軸異側無級輸出力矩，并能將輸出軸轉動位置反饋給控制系統的小型機器人伺服裝置。
【背景技術】
[0002]由于科學技術的發展，越來越多的小型機器人逐漸被廣泛用于各種危險的、情況復雜的、人類無法到達的環境中工作，人們需要通過機器人的運動或動作來執行某種特定的任務，這就需要用到機器人的關節驅動裝置，作為小型機器人的關節驅動裝置，要求是一種技術成熟，性能可靠，驅動精度高，扭力大，響應快，體積小的伺服裝置，這種裝置一般采用閉環控制并能向控制系統反饋機器人關節運動的角度，從而能使操作者更好地了解和控制機器人執行任務，但目前市場上小型機器人的驅動裝置體積過大，驅動精度不高，功能單一，集成度不高，并且不具備驅動和檢測分離的功能，以至于可靠性得不到充分的保證。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是針對現有的小型機器人的驅動裝置體積過大，驅動精度不高，功能單一，集成度不高，并且不具備驅動和檢測分離的功能，本發明是用于小型機器人的關節驅動，由頂蓋，輸出軸，齒輪，減速齒輪組，角度傳感器，基座，離合裝置部件和微型電機組成；該裝置固定在小型機器人的關節活動部位，異側具有兩個輸出軸，每個輸出軸分別與角度傳感器聯動，依靠輸出軸的轉動驅動機器人相應部位運動，可同時驅動兩個關節同向運動，其中一個角度傳感器與驅動微型電機配合形成閉環控制，另一個角度傳感器用于檢測該伺服裝置輸出軸的轉動角度，并將其反饋給控制系統，使控制系統與輸出軸形成閉環控制。本發明具有性能可靠，驅動精度尚，扭力大，響應快，體積小，集成度尚，并能向控制系統反饋輸出軸轉動的角度等優點。
【附圖說明】
[0004]圖1是本發明的整體軸測圖。
[0005]圖2是本發明的內部示意圖。
[0006]圖3是離合裝置部件40的結構示意圖。
[0007]圖4是本發明的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0008]【具體實施方式】一:如圖3和圖4所示，所述雙軸異側無級扭矩輸出伺服機構，包括離合裝置部件40，所述離合裝置部件40由離合裝置摩擦片41、摩擦片滑桿42、回位拉簧43、離合裝置蓋44、齒輪45和軸46組成，摩擦片滑桿42與軸46固接，兩片離合裝置摩擦片41分別套入摩擦片滑桿42兩端，兩片離合裝置摩擦片41之間連接有回位拉簧43，離合裝置蓋44套入軸46的一端，離合裝置蓋44與軸46之間為滑動接觸，齒輪45與軸46的另一端固接，離合裝置蓋44上設有傳動齒輪。動作實施過程:微型電機10驅動齒輪45轉動，摩擦片滑桿42跟隨轉動，當摩擦片滑桿42的轉速高于一定值時，兩片離合裝置摩擦片41克服回位拉簧43的拉力分別向摩擦片滑桿42的兩末端滑動并與離合裝置蓋44的內壁接觸，對離合裝置蓋44產生摩擦力，帶動離合裝置蓋44轉動；當摩擦片滑桿42的轉速低于一定值時，兩片離合裝置摩擦片41在回位拉簧43的作用下向軸心方向滑動，與離合裝置蓋44的內壁分離，切斷離合裝置蓋44與微型電機10的連接。
[0009]【具體實施方式】二:如圖1、圖2和圖4所示，所述雙軸異側無級扭矩輸出伺服機構，包括頂蓋1，輸出軸A、B，齒輪2、3、8，離合裝置部件40，角度傳感器7，基座9，微型電機10和底蓋11。所述輸出軸A與齒輪2固接，所述輸出軸A與齒輪2的轉動軸心重合，所述齒輪2與第一角度傳感器7的轉動軸固接，所述齒輪2的軸心與第一角度傳感器7的軸心重合，所述第一角度傳感器7固定于基座9的孔座C內，所述齒輪2與第一離合裝置部件40的離合裝置蓋44齒輪嚙合，所述輸出軸B與齒輪3固接，所述輸出軸B與齒輪3的轉動軸心重合，所述齒輪3與第二角度傳感器7的轉動軸固接，所述齒輪3的軸心與第二角度傳感器7的軸心重合，所述第二角度傳感器7固定于基座9的孔座D內，所述齒輪3與第二離合裝置部件40的離合裝置蓋44齒輪嚙合，所述第一、第二離合裝置部件40的齒輪45分別與齒輪8嚙合，所述齒輪8固接于微型電機10的軸上，所述頂蓋I和基座9配合固定輸出軸A、B及第一、第二離合裝置部件40，所述底蓋11和基座9配合固定微型電機10。動作實施過程:控制系統給出驅動信號，微型電機10通過嚙合的齒輪驅動輸出軸A、B轉動，第一角度傳感器7跟隨輸出軸A轉動，與第一離合裝置部件40配合形成閉環控制，使得輸出軸A轉動到達控制系統給定的位置，并保持在該位置不動，直到控制系統給出下一個位置的信號，第二角度傳感器7跟隨輸出軸B轉動，與第二離合裝置部件40配合形成閉環控制，使得輸出軸B轉動到達控制系統給定的位置，并保持在該位置不動，直到控制系統給出下一個位置的信號。
[0010]作為本發明的另一實例，也可以用其他傳感器代替角度傳感器，同樣可以起到檢測輸出軸轉動位置的目的，實現本發明的目的。
[0011]在不使本發明的原理受到損害的情況下，上述構成的細節和【具體實施方式】僅僅是當做例子和圖示的東西，它可以不脫離本發明的范圍而廣泛改變，這些均屬于本發明的保護之內。
【主權項】
1.一種雙軸異側無級扭矩輸出伺服機構，用于小型機器人的關節驅動，由頂蓋(I)，輸出軸(A、B)，齒輪(2、3、8)，離合裝置部件(40)，角度傳感器(7)，基座(9)，微型電機(10)和底蓋(11)組成； 其特征在于: 該裝置固定在小型機器人的關節活動部位，異側具有兩個輸出軸，每個輸出軸分別與角度傳感器聯動，依靠輸出軸的轉動驅動機器人相應部位運動，可同時驅動兩個關節同向運動，其中一個角度傳感器與驅動部件配合形成閉環控制，另一個角度傳感器用于檢測該伺服裝置輸出軸的轉動角度，并將其反饋給控制系統，使控制系統與輸出軸形成閉環控制。2.根據權利要求1所述的雙軸異側無級扭矩輸出伺服機構，其特征在于:所述離合裝置部件(40)由離合裝置摩擦片(41)、摩擦片滑桿(42)、回位拉簧(43)、離合裝置蓋(44)、齒輪(45)和軸(46)組成，摩擦片滑桿(42)與軸(46)固接，兩片離合裝置摩擦片(41)分別套入摩擦片滑桿(42)兩端，兩片離合裝置摩擦片(41)之間連接有回位拉簧(43)，離合裝置蓋(44)套入軸(46)的一端，離合裝置蓋(44)與軸(46)之間為滑動接觸，齒輪(45)與軸(46)的另一端固接，離合裝置蓋(44)上設有傳動齒輪。3.根據權利要求1所述的雙軸異側無級扭矩輸出伺服機構，其特征在于:所述輸出軸(A)與齒輪(2)固接，所述輸出軸(A)與齒輪(2)的轉動軸心重合，所述齒輪(2)與第一角度傳感器(7)的轉動軸固接，所述齒輪(2)的軸心與第一角度傳感器(7)的軸心重合，所述第一角度傳感器(7)固定于基座(9)的孔座(C)內，所述齒輪(2)與第一離合裝置部件(40)的離合裝置蓋(44)齒輪嚙合，所述輸出軸(B)與齒輪(3)固接，所述輸出軸(B)與齒輪(3)的轉動軸心重合，所述齒輪(3)與第二角度傳感器(7)的轉動軸固接，所述齒輪(3)的軸心與第二角度傳感器(7)的軸心重合，所述第二角度傳感器(7)固定于基座(9)的孔座(D)內，所述齒輪(3)與第二離合裝置部件(40)的離合裝置蓋(44)齒輪嚙合，所述第一、第二離合裝置部件(40)的齒輪(45)分別與齒輪⑶嚙合，所述齒輪⑶固接于微型電機(10)的軸上，所述頂蓋(I)和基座(9)配合固定輸出軸(A、B)及第一、第二離合裝置部件(40)，所述底蓋(11)和基座(9)配合固定微型電機(10)。
【文檔編號】B25J13/08GK105881574SQ201410686209
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年11月26日
【發明人】蘇茂
【申請人】蘇茂