掌桥专利:专业的专利平台
掌桥专利
首页

动力模组以及机器人

文献发布时间:2024-04-18 19:58:53


动力模组以及机器人

技术领域

本申请涉及机器人领域,具体而言,涉及一种动力模组以及机器人。

背景技术

动力模组是一种用于为机器人运动提供动力的结构件,是机器人的核心部件。

部分动力模组内设置了谐波减速机,以提升输出扭矩。但是动力模组的壳体内的空间利用率较低,造成动力模组的尺寸较大。

发明内容

本申请实施方式提出了一种动力模组或机器人,以改善上述至少一个问题。

本申请实施方式通过以下技术方案来实现上述目的。

第一方面,本申请实施例提供一种动力模组,动力模组包括壳体、柔性轮、波发生器、刚性轮、驱动件、驱动轴、连接组件和第一轴承。柔性轮连接于壳体内,柔性轮包括相连接的底壁和周壁。波发生器设置于柔性轮内,波发生器和柔性轮形成安装空间。柔性轮的周壁位于波发生器和刚性轮之间,刚性轮和周壁动力耦合。驱动件包括定子、转子和转子支架,驱动件设置于壳体内,定子连接于壳体,转子连接于转子支架。驱动轴可转动地穿设于底壁,驱动轴的一端连接于转子支架,驱动轴的另一端连接于波发生器。连接组件位于安装空间内,连接组件绕设于驱动轴。第一轴承位于安装空间内,第一轴承的内圈套设于驱动轴,第一轴承的外圈连接于连接组件。

在一些实施例中,动力模组还包括第一固定件,第一固定件至少部分位于安装空间内,转子支架和驱动轴通过第一固定件同轴连接。

在一些实施例中,连接组件包括轴承座和第一连接支架,轴承座和第一连接支架均位于安装空间内,轴承座和第一连接支架均绕设于驱动轴,第一轴承的外圈连接于轴承座,第一连接支架连接于轴承座和底壁之间。

在一些实施例中,动力模组还包括第二固定件和第三固定件,第二固定件位于安装空间内,第三固定件至少部分位于安装空间内;第二固定件穿设于轴承座和第一连接支架,并连接于轴承座与第一连接支架;第三固定件穿设于第一连接支架和底壁,并连接于第一连接支架与底壁。

在一些实施例中,动力模组还包括扭矩传感器,扭矩传感器连接于壳体,扭矩传感器绕设于驱动轴;扭矩传感器还连接于底壁,或者,第三固定件还穿设于扭矩传感器,并连接于扭矩传感器。

在一些实施例中,动力模组还包括第一位置检测件,第一位置检测件包括第一磁性件、第一感测单元和第一控制板;第一磁性件绕设于周壁,第一磁性件位于壳体和周壁之间;第一磁性件连接于刚性轮,或者动力模组还包括环形支架,第一磁性件通过环形支架连接于刚性轮;第一控制板连接于壳体,或者第一控制板连接于扭矩传感器;第一控制板位于第一磁性件和壳体之间,第一感测单元设置于第一控制板上,第一感测单元和第一磁性件相对且间隔设置。

在一些实施例中,动力模组还包括第二位置检测件,第二位置检测件包括第二磁性件、第二感测单元和第二控制板,第二磁性件连接于转子支架;第二控制板连接于端盖,端盖连接于壳体,端盖位于转子支架背离波发生器的一侧;第二感测单元设置于第二控制板,第二感测单元和第二磁性件相对且间隔设置。

在一些实施例中,动力模组还包括第二连接支架,第二连接支架连接于转子支架,第二磁性件通过第二连接支架连接于转子支架,第二连接支架的导磁性能低于转子的导磁性能。

在一些实施例中,动力模组还包括第二轴承和动力输出件,动力输出件连接于刚性轮;第二轴承的内圈连接于波发生器,第二轴承的外圈连接于动力输出件;或者,第二轴承的外圈连接于波发生器,第二轴承的内圈连接于动力输出件。

第二方面,本申请实施例还提供一种机器人,机器人包括机身以及上述任一实施例的动力模组。

本申请实施例提供的动力模组和机器人中,动力模组包括壳体、柔性轮、波发生器、刚性轮、驱动件、驱动轴、连接组件和第一轴承。柔性轮连接于壳体内,柔性轮包括相连接的底壁和周壁。波发生器设置于柔性轮内,波发生器和柔性轮形成安装空间。柔性轮的周壁位于波发生器和刚性轮之间,刚性轮和周壁动力耦合。驱动件包括定子、转子和转子支架,驱动件设置于壳体内,定子连接于壳体,转子连接于转子支架。驱动轴可转动地穿设于底壁,驱动轴的一端连接于转子支架,驱动轴的另一端连接于波发生器。连接组件位于安装空间内,连接组件绕设于驱动轴。第一轴承位于安装空间内,第一轴承的内圈套设于驱动轴,第一轴承的外圈连接于连接组件。如此,动力模组采用柔性轮和刚性轮配合传动可以提升动力模组的扭矩密度,且连接组件和第一轴承均位于安装空间内,有助于充分利用柔性轮内的安装空间,从而可以避免连接组件和第一轴承占据柔性轮外与壳体之间的空间,从而可以缩小动力模组的尺寸。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式中的技术方案,下面将对实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本申请实施例提供的机器人的硬件结构示意图。

图2示出了本申请实施例提供的机器人的结构示意图。

图3示出了本申请实施例提供的动力模组的结构示意图。

图4示出了图3的动力模组的剖切结构示意图。

图5示出了图3的动力模组的分解结构示意图。

具体实施方式

应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。

在后续的描述中,使用用于表示部件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本申请的说明,其本身没有特定的意义。因此,“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。

下面详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。

请参阅图1,图1为本申请其中一个实施例提供的机器人100的硬件结构示意图。机器人100可以是多种形态机器人中的任何一种,具体包括但不限于轮式机器人、足式机器人、履带式机器人、爬行机器人、蠕动式机器人或者游动式机器人等中的至少一种,例如机器人100具体可以是足式机器人,也可以是足式与轮式相结合的机器人。其中,足式机器人包括单足机器人、双足机器人或者多足机器人。多足机器人是指具有三个足或者三个以上的足式机器人,例如多足机器人具体可以是四足机器人。机器人是指一种能够半自主或全自主执行工作的机器,机器人并不限定于人形的机器装置,还可以包括例如狗、马、蛇、鱼、猿或猴等构型的机器人,例如机器人具体可以是一种四足的机器马。在图1所示的实施方式中,机器人100包括机械单元101、通讯单元102、传感单元103、接口单元104、存储单元105、显示单元106、输入单元107、控制模块110、电源111。机器人100的各种部件可以以任何方式连接,包括有线或无线连接等。本领域技术人员可以理解,图1中示出的机器人100的具体结构并不构成对机器人100的限定,机器人100可以包括比图示更多或更少的部件,某些部件也并不属于机器人100的必须构成,完全可以根据需要在不改变发明的本质的范围内而省略,或者组合某些部件。

图2是根据本申请一个实施例提供的机器人100的机械结构示意图。下面结合图1和图2对机器人100的各个部件进行具体的介绍:

机械单元101为机器人100的硬件。如图1所示,机械单元101可包括驱动板1011、电动机1012、机械结构1013,如图2所示,机械结构1013可包括机身主体1014、可伸展的腿部1015、足部1016,在其他实施方式中,机械结构1013还可包括可伸展的机械臂(图未示)、可转动的头部结构1017、可摇动的尾巴结构1018、载物结构1019、鞍座结构1020、摄像头结构1021等。需要说明的是,机械单元101的各个部件模块可以为一个也可以为多个,可根据具体情况设置,比如腿部1015可为4个,每个腿部1015可配置3个电动机1012,对应的电动机1012为12个。

通讯单元102可用于信号的接收和发送,还可以通过与网络和其他设备通信,比如,接收遥控器或其他机器人100发送的按照特定步态以特定速度值向特定方向移动的指令信息后,传输给控制模块110处理。通讯单元102包括如WiFi模块、4G模块、5G模块、蓝牙模块、红外模块等。

传感单元103用于获取机器人100周围环境的信息数据以及监控机器人100内部各部件的参数数据,并发送给控制模块110。传感单元103包括多种传感器,如获取周围环境信息的传感器:激光雷达(用于远程物体检测、距离确定和/或速度值确定)、毫米波雷达(用于短程物体检测、距离确定和/或速度值确定)、摄像头、红外摄像头、全球导航卫星系统(GNSS,GlobalNavigation Satellite System)等。如监控机器人100内部各部件的传感器:惯性测量单元(IMU,Inertial MeasurementUnit)(用于测量速度值、加速度值和角速度值的值),足底传感器(用于监测足底着力点位置、足底姿态、触地力大小和方向)、温度传感器(用于检测部件温度)。至于机器人100还可配置的载荷传感器、触摸传感器、电机角度传感器、扭矩传感器等其他传感器,在此不再赘述。

接口单元104可以用于接收来自外部装置的输入(例如,数据信息、电力等)并且将接收到的输入传输到机器人100内的一个或多个部件,或者可以用于向外部装置输出(例如,数据信息、电力等)。接口单元104可包括电源端口、数据端口(如USB端口)、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口等。

存储单元105用于存储软件程序以及各种数据。存储单元105可主要包括程序存储区和数据存储区,其中,程序存储区可存储操作系统程序、运动控制程序、应用程序(比如文本编辑器)等;数据存储区可存储机器人100在使用中所生成的数据(比如传感单元103获取的各种传感数据,日志文件数据)等。此外,存储单元105可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如磁盘存储器、闪存器、或其他易失性固态存储器。

显示单元106用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息。显示单元106可包括显示面板1061,可以采用液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)等形式来配置显示面板1061。

输入单元107可用于接收输入的数字或字符信息。具体地,输入单元107可包括触控面板1071以及其他输入设备1072。触控面板1071,也称为触摸屏,可收集用户的触摸操作(比如用户使用手掌、手指或适合的附件在触控面板1071上或在触控面板1071附近的操作),并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。触控面板1071可包括触摸检测装置1073和触摸控制器1074两个部分。其中,触摸检测装置1073检测用户的触摸方位,并检测触摸操作带来的信号,将信号传送给触摸控制器1074;触摸控制器1074从触摸检测装置1073上接收触摸信息,并将它转换成触点坐标,再送给控制模块110,并能接收控制模块110发来的命令并加以执行。除了触控面板1071,输入单元107还可以包括其他输入设备1072。具体地,其他输入设备1072可以包括但不限于遥控操作手柄等中的一种或多种,具体此处不做限定。

进一步的,触控面板1071可覆盖显示面板1061,当触控面板1071检测到在其上或附近的触摸操作后,传送给控制模块110以确定触摸事件的类型,随后控制模块110根据触摸事件的类型在显示面板1061上提供相应的视觉输出。虽然在图1中,触控面板1071与显示面板1061是作为两个独立的部件来分别实现输入和输出功能,但是在某些实施例中,可以将触控面板1071与显示面板1061集成而实现输入和输出功能,具体此处不做限定。

控制模块110是机器人100的控制中心,利用各种接口和线路连接整个机器人100的各个部件,通过运行或执行存储在存储单元105内的软件程序,以及调用存储在存储单元105内的数据,从而对机器人100进行整体控制。

电源111用于给各个部件供电,电源111可包括电池和电源控制板,电源控制板用于控制电池充电、放电、以及功耗管理等功能。在图1所示的实施方式中,电源111电连接控制模块110,在其它的实施方式中,电源111还可以分别与传感单元103(比如摄像头、雷达、音箱等)、电动机1012电性连接。需要说明的是,各个部件可以各自连接到不同的电源111,或者由相同的电源111供电。

在上述实施方式的基础上,具体地,在一些实施方式中,可以通过终端设备来与机器人100进行通信连接,在终端设备与机器人100进行通信时,可以通过终端设备来向机器人100发送指令信息,机器人100可通过通讯单元102来接收指令信息,并可在接收到指令信息的情况下,将指令信息传输至控制模块110,使得控制模块110可根据指令信息来处理得到目标速度值。终端设备包括但不限于:具备图像拍摄功能的手机、平板电脑、服务器、个人计算机、可穿戴智能设备、其它电器设备。

指令信息可以根据预设条件来确定。在一个实施方式中,机器人100可以包括传感单元103,传感单元103可根据机器人100所在的当前环境可生成指令信息。控制模块110可根据指令信息来判断机器人100的当前速度值是否满足对应的预设条件。若满足,则会保持机器人100的当前速度值和当前步态移动;若不满足,则会根据对应的预设条件来确定目标速度值和相应的目标步态,从而可控制机器人100以目标速度值和相应的目标步态移动。环境传感器可以包括温度传感器、气压传感器、视觉传感器、声音传感器。指令信息可以包括温度信息、气压信息、图像信息、声音信息。环境传感器与控制模块110之间的通信方式可以为有线通信,也可以为无线通信。无线通信的方式包括但不限于:无线网络、移动通信网络(3G、4G、5G等)、蓝牙、红外。

在一些实施例中,机器人100还可以包括机身,机身可以是包括上述实施例中的机身主体1014、可伸展的腿部1015、足部1016等的组件。

请参阅图2至图3,下面将结合说明书附图描述根据本申请实施例提供的一种动力模组130,动力模组130安装于机身。具体地,动力模组130可以安装在机器人100的关节处,动力模组130可用于驱动机器人100的关节转动。

作为一种示例,动力模组130可安装于机身主体1014和腿部1015之间的关节处,动力模组130可用于驱动腿部1015相对机身主体1014运动。即动力模组130可以安装于上述实施例中的电动机1012处,电动机1012可以为动力模组130内的一部分结构。

作为另一种示例,动力模组130可安装于腿部1015和足部1016之间的关节处,动力模组130可用于驱动足部1016相对腿部1015运动。

可以理解地,动力模组130还可以安装于机身的其他位置,以驱动机器人100运动,不再赘述。

请参阅图3至图5,在本申请实施例中,动力模组130包括壳体131、柔性轮134、波发生器136、刚性轮140、驱动件135、驱动轴141、连接组件142和第一轴承143。

请参阅图3至图4,柔性轮134连接于壳体131内,例如,柔性轮134可以固定连接于壳体131内。

波发生器136设置于柔性轮134内,柔性轮134包括相连接的底壁1341和周壁1342,周壁1342位于波发生器136和刚性轮140之间,刚性轮140与周壁1342动力耦合,从而波发生器136转动时可以带动柔性轮134产生形变,以带动刚性轮140转动,从而可以实现动力输出,提升动力模组130的扭矩密度。

具体而言,周壁1342可以为柔性壁。周壁1342的外周面可以绕设有轮齿,刚性轮140的内周面也可以绕设有轮齿。当波发生器136转动时,带动周壁1342产生形变,刚性轮140和轮齿和周壁1342外的轮齿啮合,从而带动刚性轮140转动,以实现动力输出。

驱动件135设置于壳体131,例如,驱动件135可以设置于壳体131内。驱动件135可用于驱动波发生器136运动,驱动件135可以指上述实施例中的电动机1012。

驱动件135包括定子1351、转子1353和转子支架1355,定子1351连接于壳体131内,转子1353连接于转子支架1355,定子1351可以绕设于壳体131内,并连接于壳体131,如此,驱动件135可以相当于一个单独的电动机,即动力模组130集成了电动机,提升了动力模组130的集成性。

驱动轴141可转动地穿设于底壁1341,驱动轴141一端连接于转子支架1355,另一端连接于波发生器136,从而转子支架1355转动时可以带动驱动轴141同步转动,以带动波发生器136转动,从而带动柔性轮134的周壁1342产生形变,以带动刚性轮140转动,实现动力输出,提升动力模组130的扭矩密度。

连接组件142绕设于驱动轴141,第一轴承143的内圈套设于驱动轴141,第一轴承143的外圈连接于连接组件142,连接组件142可作为中间结构,以连接驱动轴141和第一轴承143。第一轴承143可用于支撑驱动轴141,以使得驱动轴141可以稳定转动。

波发生器136与柔性轮134共同形成安装空间151,第一轴承143可以位于安装空间151内,连接组件142也可以位于安装空间151内,从而可以充分利用提升柔性轮134内的空间,从而可以避免连接组件142和第一轴承143占据柔性轮134外与壳体131之间的空间,有助于缩小动力模组130的整体尺寸。

具体地,安装空间151可以由底壁1341、周壁1342和波发生器136共同围成。

动力模组130的动力传输过程大致为:定子1351通电后可以驱动转子1353转动。转子1353转动时带动转子支架1355同步且同轴线转动。转子支架1355转动时可以带动驱动轴141同步且同轴线转动。驱动轴141转动时可以带动波发生器136转动。波发生器136转动时可以使柔性轮134产生形变,以带动刚性轮140转动,从而可以实现动力输出。

在一些实施例中,转子1353和转子支架1355可以一体成型,或者转子1353和转子支架1355也可以通过固定件连接固定,固定件可以为螺栓、螺钉或者其他固定结构。

在一些实施例中,波发生器136和驱动轴141可以一体成型,从而可以减少动力模组130的组装工序,提升组装效率。

在一些实施例中,波发生器136和驱动轴141也可以分别为单独的结构,例如,波发生器136和驱动轴141可以通过固定件连接,其中,固定件可以为螺栓、螺钉、铆钉或者其他固定结构。

在一些实施例中,动力模组130还可以包括动力输出件144。动力输出件144可以连接于刚性轮140,从而刚性轮140转动时可以带动动力输出件144转动,以通过动力输出件144实现动力输出。例如,动力输出件144和刚性轮140之间可以通过固定件连接,其中,固定件可以为螺栓、螺钉、铆钉或者其他固定结构。

在一些实施例中,动力模组130还可以包括第二轴承150。第二轴承150的内圈可以连接于波发生器136,第二轴承150的外圈连接于动力输出件144。如此,第二轴承150可以支撑波发生器136,以使得波发生器136可以稳定地转动。又由于波发生器136连接于驱动轴141,从而第二轴承150可以通过波发生器136支撑驱动轴141,以使得驱动轴141可以更稳定的转动。

可以理解地,第二轴承150的外圈也可以连接于波发生器136,第二轴承150的内圈也可以连接于动力输出件144,不再赘述。

在本申请实施例中,动力模组130通过设置第一轴承143和第二轴承150共同支撑驱动轴141,有助于驱动轴141可以更加稳定地转动,改善了驱动轴141转动时出现跳动的情况。

在一些实施例中,动力模组130还可以包括柔性轴承,柔性轴承可以为位于柔性轮134内,且位于柔性轮134和刚性轮140之间。具体地,柔性轴承的外圈可以接触柔性轮134的周壁1342的内表面,柔性轴承的内圈可以套设于波发生器136的外周。

在一些实施例中,动力模组130还可以包括第一固定件1371,第一固定件1371至少部分位于安装空间151内,转子支架1355和驱动轴141通过第一固定件1371同轴连接,从而可以更充分地利用柔性轮134内的空间,有助于缩小动力模组的尺寸。

作为一种示例,第一固定件1371可以为螺栓。具体地,第一固定件1371可以包括相连接的螺栓头和螺杆,螺栓头的直径可以大于螺杆的直径。驱动轴141内可以设有相连通的第一安装孔和第二安装孔,第一安装孔和第二安装孔连通后贯穿驱动轴141。第一安装孔的直径可以大于第二安装孔的直径。第一固定件1371的螺栓头可以位于第一安装孔内,第一固定件1371的螺杆可以为位于第二安装孔内。第二安装孔的内表面可以设有螺纹,以与第一固定件1371的螺杆进行螺纹配合。第一固定件1371的螺杆还可以插设于转子支架1355内,螺杆也可以于转子支架1355螺纹配合,从而可以将转子支架1355和驱动轴141进行固定。

其中,第一固定件1371的螺栓头可以位于安装空间151内,第一固定件1371的螺杆可以部分位于安装空间151内。

在一些实施例中,连接组件142可以包括轴承座1421和第一连接支架1422,轴承座1421和第一连接支架1422均位于安装空间151内。轴承座1421和第一连接支架1422均绕设于驱动轴141,第一轴承143的外圈连接于轴承座1421,第一连接支架1422连接于轴承座1421和底壁1341之间,从而可以充分利用柔性轮134内的空间,有助于缩小动力模组130的尺寸。

此外,将轴承座1421和第一连接支架1422作为单独的结构进行连接,还可以便于后续安装其他结构件,以进一步缩小动力模组130的尺寸。具体而言,在一些实施例中,动力模组130还包括第二固定件1372和第三固定件1373。第二固定件1372穿设于轴承座1421和第一连接支架1422,并连接于轴承座1421与第一连接支架1422,从而第二固定件1372可以将轴承座1421和第一连接支架1422进行固定。

第三固定件1373穿设于第一连接支架1422和底壁1341,并连接于第一连接支架1422与底壁1341,从而第三固定件1373可以将第一连接支架1422和柔性轮134进行固定。

如此,轴承座1421和第一连接支架1422固定,第一连接支架1422和柔性轮134的底壁1341固定,有助于第一轴承143更好地支撑驱动轴141。

作为一种示例,轴承座1421和第一连接支架1422均可以为圆环形结构。驱动轴141可转动地穿设于轴承座1421和第一连接支架1422的内环。第一轴承143的内圈套设于驱动轴141的外周面。第一轴承143的外圈可以嵌设于轴承座1421的内环,或者轴承座1421设有安装槽,第一轴承143可以嵌设于安装槽内。轴承座1421的外周面可以绕设有凸块,凸块可以位于轴承座1421远离波发生器136的一端,凸块可以和第一连接支架1422接触或者抵接。凸块可以设有第一通孔,对应地,第一连接支架1422的端面也可以设有与第一通孔相对的第二通孔,第二固定件1372可以插设于第一通孔和第二通孔内,以将轴承座1421和第一连接支架1422连接固定。

第一连接支架1422还可以设有沉孔,沉孔的孔径较大的一侧可以朝向轴承座1421,沉孔的孔径较小的一侧可以朝向底壁1341,第三固定件1373可以位于沉孔内,第三固定件1373还可以插设于底壁1341,或者穿设于底壁1341,以将第一连接支架1422固定于底壁1341,从而可以充分利用第一连接支架1422内的空间,有助于第三固定件1373可以安装于第一连接支架1422内,从而可以减小第三固定件1373所占据的空间,从而可以更充分地利用柔性轮134内的空间,有助于缩小动力模组130的尺寸。

其中,第二固定件1372的结构可以的大致与第一固定件1371的结构相同,第三固定件1373的结构也可以与第一固定件1371的结构大致相同。具体地,第二固定件1372和第三固定件1373均可以为螺栓。第二固定件1372和轴承座1421可以为螺纹连接,第二固定件1372和第一连接支架1422也可以为螺纹连接。第三固定件1373和第一连接支架1422可以为螺纹连接,第三固定件1373和底壁1341也可以为螺纹连接。

在一些实施例中,第二固定件1372可以位于安装空间151内,第三固定件1373至少部分位于安装空间151内,从而可以更加充分地利用柔性轮134内的空间,以在安装空间151内设置更多的结构件,有助于缩小动力模组130的尺寸。

在一些实施例中,动力模组130还可以包括扭矩传感器145,扭矩传感器145可以用于检测刚性轮140的输出扭矩,以便于用户对动力模组130的输出扭矩进行监测。

扭矩传感器145可以连接于壳体131,扭矩传感器145绕设于驱动轴141。例如,扭矩传感器145可以大致呈圆环形结构,扭矩传感器145的外环可以连接于壳体131,驱动轴141可转动地穿设于扭矩传感器145的内环。

在一些实施例中,扭矩传感器145还可以连接于底壁1341,从而扭矩传感器145可以通过柔性轮134以检测刚性轮140的输出扭矩。

其中,扭矩传感器145和底壁1341之间可以有多种连接方式。

作为一种示例,第三固定件1373还可以穿设于扭矩传感器145,并连接于扭矩传感器145,从而第三固定件1373可以将第一连接支架1422、柔性轮134的底壁1341和扭矩传感器145进行连接,有助于扭矩传感器145和柔性轮134的底壁1341连接更加稳定,且易于安装和拆卸维修。第一连接支架1422、柔性轮134的底壁1341和扭矩传感器145均通过第三固定件1373连接,从而可以减少固定件的数量,有助于缩小动力模组130的尺寸。

作为另一种示例,扭矩传感器145还可以卡接于底壁1341,从而可以减少固定件的数量,有助于缩小动力模组130的尺寸。

可以理解地,扭矩传感器145还可以采用其他连接方式以连接于柔性轮134的底壁1341。

在一些实施例中,动力模组130还可以包括第一位置检测件146,第一位置检测件146可以用于检测刚性轮140的转速和位置信息。

在一些实施例中,第一位置检测件146可以包括第一磁性件1461、第一感测单元1462和第一控制板1463。

第一磁性件1461可以绕设于周壁1342,第一磁性件1461位于壳体131和周壁1342之间,例如第一磁性件1461可以和周壁1342间隔设置,且第一磁性件1461也可以和壳体131间隔设置。

第一磁性件1461可以连接于刚性轮140,或者动力模组130还可以包括环形支架148,第一磁性件1461通过环形支架148连接于刚性轮140,以使得第一磁性件1461可以跟随刚性轮140同步转动。

在第一磁性件1461通过环形支架148连接于刚性轮140的情况下,动力模组130还可以包括连接轴承160。连接轴承160可以连接于刚性轮140和壳体131之间,以使得刚性轮140可以稳定的转动。具体地,连接轴承160的内圈可以连接于刚性轮140的外周面,连接轴承160的外圈可以连接于壳体131。环形支架148可以位于壳体131内。环形支架148可以连接于刚性轮140的端面,且至少部分连接或者抵接于连接轴承160的一个端面,从而环形支架148可以将连接轴承160压装于壳体131,有助于改善连接轴承160脱落或者松动的情况。

在一些实施例中,第一控制板1463可以连接于壳体131,或者第一控制板1463连接于扭矩传感器145;第一控制板1463位于第一磁性件1461和壳体131之间,第一感测单元1462设置于第一控制板1463上,第一感测单元1462和第一磁性件1461相对且间隔设置。

在刚性轮140转动时,第一磁性件1461可以跟随动刚性轮140转动。第一感测单元1462则可以检测到第一磁性件1461的转速和位置信息,进而检测到刚性轮140的转速和位置信息。第一感测单元1462可以根据第一磁性件1461的转速和位置信息计算得到刚性轮140的转速和位置信息。又由于刚性轮140连接于动力输出件144,并和动力输出件144同步转动,故而,第一位置检测件146可以通过检测刚性轮140的转速和位置信息,以确定动力输出件144的转速和位置信息。

其中,第一磁性件1461可以为磁环,第一感测单元1462可以为霍尔检测元件。

在一些实施例中,动力模组130还可以包括第二位置检测件147,第二位置检测件147可用于控制和检测驱动件135的输出。

在一些实施例中,第二位置检测件147可以包括第二磁性件1471、第二感测单元1472和第二控制板1473。

第二磁性件1471可以连接于转子支架1355,或者第二磁性件1471也可以通过其他结构件连接于转子支架1355,以使得第二磁性件1471可以跟随转子支架1355同步转动。

在转子支架1355转动时,第二磁性件1471可以跟随转子支架1355转动。第二感测单元1472可以检测到第二磁性件1471的转速和位置信息,进而检测到转子支架1355的转速和位置信息。第二感测单元1472可以根据第二磁性件1471的转速和位置信息计算得到转子支架1355的转速和位置信息。又由于转子支架1355连接于驱动轴141,并和驱动轴141同步转动,故而,第二位置检测件147可以通过检测转子支架1355的转速和位置信息,以确定驱动轴141的转速和位置信息。

在一些实施例中,第二控制板1473可以连接于端盖1320,端盖1320可以连接于壳体131,并且端盖1320位于转子支架1355背离波发生器136的一侧。第二感测单元1472设置于第二控制板1473,第二感测单元1472和第二磁性件1471相对且间隔设置。

其中,第二磁性件1471可以为磁环,第二感测单元1472可以为霍尔检测元件。

在一些实施例中,动力模组130还可以包括第二连接支架149,第二连接支架149可以连接于转子支架1355。例如,第二连接支架149的一端面可以设有第一安装槽,转子支架1355可以设有凸起结构,凸起结构可以嵌设于第一安装槽内,从而可以将第二连接支架149连接于转子支架1355。

第二磁性件1471可以通过第二连接支架149连接于转子支架1355,即第二磁性件1471可以连接于第二连接支架149。具体地,第二连接支架149背对转子支架1355的另一端可以设有第二安装槽。第二安装槽和第一安装槽分别位于第二连接支架149的相对两个端面。第二磁性件1471可以位于或者嵌设于第二安装槽内。

第二连接支架149的导磁性能低于转子1353的导磁性能,从而可以降低转子1353的磁场对第二磁性件1471的影响,有助于第二位置检测件147的检测结果更加准确。

可以理解地,第二连接支架149的导磁性能也可以低于转子支架1355的导磁性能。第二连接支架149可以采用磁性件也可以采用非磁性件。

本申请实施方式提供的动力模组130和机器人100中,动力模组130包括壳体131、柔性轮134、波发生器136、刚性轮140、驱动件135、驱动轴141、连接组件142和第一轴承143。柔性轮134连接于壳体131内,柔性轮134包括相连接的底壁1341和周壁1342。波发生器136设置于柔性轮134内,波发生器136和柔性轮134形成安装空间151。柔性轮134的周壁1342位于波发生器136和刚性轮140之间,刚性轮140和周壁1342动力耦合。驱动件135包括定子1351、转子1353和转子支架1355,驱动件135设置于壳体131内,定子1351连接于壳体131,转子1353连接于转子支架1355。驱动轴141可转动地穿设于底壁1341,驱动轴141的一端连接于转子支架1355,驱动轴141的另一端连接于波发生器136。连接组件142位于安装空间151内,连接组件142绕设于驱动轴141。第一轴承143位于安装空间151内,第一轴承143的内圈套设于驱动轴141,第一轴承143的外圈连接于连接组件142。如此,动力模组130采用柔性轮134和刚性轮140配合传动可以提升动力模组130的扭矩密度,且连接组件142和第一轴承143均位于安装空间151内,有助于充分利用柔性轮134内的安装空间151,从而可以避免连接组件142和第一轴承143占据柔性轮134外与壳体131之间的空间,从而可以缩小动力模组130的尺寸。

在本申请中,除非另有明确的规定或限定,术语“安装”、“连接”等术语应做广义理解。例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体连接,或传动连接;可以是直接连接,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为特指或特殊结构。术语“一些实施方式”的描述意指结合该实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本申请中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本申请中描述的不同实施方式或示例以及不同实施方式或示例的特征进行结合和组合。

以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施方式对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施方式技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。

相关技术
  • 动力电池模组中框及动力电池模组结构
  • 动力模组、动力模组冷却系统及机器人
  • 动力模组、动力模组冷却系统及机器人
技术分类

06120116514441