1.本实用新型涉及机器人技术领域,尤其涉及一种用于支撑机器人的云台。
背景技术:2.机器人头部需要实现的动作主要有转头和摇头,在机器人的头部进行活动时,云台能对机器人的头部进行支撑。相关技术中重载云台能承载较大重量,但为避免机器人头部与云台支撑结构摩擦,重载云台的结构复杂,尺寸和重量过大,而采用电机直接驱动的轻载云台结构紧凑,但承载能力差。
技术实现要素:3.本实用新型提供一种用于支撑机器人的云台,用以解决现有技术中小尺寸紧凑结构的云台承载能力差的缺陷,实现了保证云台紧凑结构的同时能承载更大载荷的效果。
4.本实用新型提供一种用于支撑机器人的云台,包括:连接底板、驱动装置、传动装置、连接座、第一轴承和第一万向球;所述驱动装置安装于所述连接底板;所述驱动装置的输出端与所述传动装置的输入端动力耦合连接;所述连接座用于安装待转动对象,所述传动装置的输出端与所述连接座动力耦合连接;所述第一轴承的两个活动部件沿径向安装于所述传动装置的输出端与所述连接底板之间,且沿径向安装于所述连接座与所述连接底板之间;所述第一万向球的壳体固定于所述连接底板,所述第一万向球的球体止抵所述连接座。
5.根据本实用新型提供的一种用于支撑机器人的云台,所述传动装置包括主动齿轮和从动齿轮;所述主动齿轮与所述驱动装置的输出端固定连接;所述从动齿轮与所述主动齿轮啮合,所述从动齿轮与所述连接座固定连接。
6.根据本实用新型提供的一种用于支撑机器人的云台,所述第一轴承的内圈止抵所述从动齿轮和所述连接座,所述第一轴承的外圈止抵所述连接底板。
7.根据本实用新型提供的一种用于支撑机器人的云台,所述从动齿轮朝向所述连接座的一侧设有第一避让槽和第一凸台,所述第一凸台环绕在所述第一避让槽内周且凸出于所述第一避让槽的底壁;所述连接座朝向所述从动齿轮的一侧设有第二凸台,所述第二凸台与所述第一凸台正对设置;所述第一轴承的内圈套设在所述第一凸台与所述第二凸台外;所述连接底板设有朝向所述连接座的第一安装槽,所述第一安装槽周壁套设在所述第一轴承的外圈外。
8.根据本实用新型提供的一种用于支撑机器人的云台,所述第一轴承的两个端面分别止抵所述连接座和所述连接底板。
9.根据本实用新型提供的一种用于支撑机器人的云台,所述连接座朝向所述从动齿轮的一侧设有限位阶梯面,所述连接底板设有朝向所述连接座的第一安装槽,限位阶梯面止抵第一轴承的内圈的端面,所述第一安装槽的底壁止抵所述第一轴承的外圈的端面。
10.根据本实用新型提供的一种用于支撑机器人的云台,所述连接底板朝向所述连接
座的一侧设有第二安装槽,所述连接座朝向所述连接底板的一侧设有第三安装槽,所述第二安装槽与所述第三安装槽正对设置;所述第一万向球的壳体安装于所述第二安装槽,所述第一万向球的球体安装于所述第三安装槽。
11.根据本实用新型提供的一种用于支撑机器人的云台,还包括支撑机构,所述支撑机构沿轴向夹持在所述从动齿轮与所述连接底板之间。
12.根据本实用新型提供的一种用于支撑机器人的云台,所述连接底板朝向所述从动齿轮的一侧设有第四安装槽,所述从动齿轮朝向所述连接底板的一侧设有第五安装槽,所述第四安装槽与所述第五安装槽正对设置;所述支撑机构安装于所述第四安装槽与所述第五安装槽之间。
13.根据本实用新型提供的一种用于支撑机器人的云台,所述支撑机构包括第二万向球,所述第二万向球的壳体固定于所述第四安装槽,所述第二万向球的球体安装于所述第五安装槽。
14.本实用新型提供的用于支撑机器人的云台,通过设置第一轴承和第一万向球,使得云台结构更加精密紧凑,当连接座受到较大的载荷时,第一轴承和第一万向球能分别承载连接座旋转轴线径向和轴向上的载荷,提高了云台的承载能力,并有效降低了连接座上较大的载荷对云台结构可靠性的影响。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,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。
16.图1是本实用新型提供的用于支撑机器人的云台的结构示意图;
17.图2是本实用新型提供的连接底板的剖面结构示意图;
18.图3是图1中a处的局部放大示意图;
19.图4是图1中b处的局部放大示意图;
20.图5是本实用新型提供的从动齿轮的结构示意图;
21.图6是本实用新型提供的连接座的剖面结构示意图。
22.附图标记:
23.100:连接底板;
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110:第一安装槽;
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120:第二安装槽;
24.130:第四安装槽;
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140:第一通孔;
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150:连接孔;
25.160:第二挡边;
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200:驱动装置;
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210:电机;
26.220:电机固定件;
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230:联轴器;
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240:法兰盘;
27.250:第二轴承;
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260:第一挡边;
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300:传动装置;
28.310:主动齿轮;
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311:安装台;
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312:第一安装孔;
29.313:挡台;
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320:从动齿轮;
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321:第一避让槽;
30.322:第一凸台;
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323:第二通孔;
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324:第四通孔;
31.325:第三凸台;
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326:第二避让槽;
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327:第五安装槽;
32.400:连接座;
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410:第一螺纹孔;
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420:第二凸台;
33.430:限位阶梯面;
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440:第三安装槽;
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450:第三通孔;
34.500:第一轴承;
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600:第一万向球;
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700:第二万向球;
35.800:中间体;
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810:中间体支撑件。
具体实施方式
36.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型中的附图,对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
37.在本实用新型实施例的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型实施例的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
38.在本实用新型实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”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;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,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,可以具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。
39.在本实用新型实施例中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
40.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。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例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说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
41.下面结合图1-图6描述本实用新型的用于支撑机器人的云台。
42.如图1和图2所示,本实用新型的用于支撑机器人的云台包括连接底板100、驱动装置200、传动装置300、连接座400、第一轴承500和第一万向球600。
43.驱动装置200安装于连接底板100,驱动装置200的输出端与传动装置300的输入端动力耦合连接。驱动装置200能带动传动装置300运动,传动装置300的输出端与连接座400
动力耦合连接,传动装置300能在驱动装置200的带动下带动连接座400进行转动。
44.驱动装置200可以采用电动驱动装置、液压驱动装置或者气动驱动装置等,驱动装置200的输出端能驱动传动装置300进行运动。
45.连接底板100用于安装云台的各个部件,当云台应用于机器人时,连接底板100与机器人进行连接。如图2所示,连接底板100上可以开设有多个连接孔150,连接孔150便于连接底板100与机器人的身体或者底盘进行连接。
46.连接座400用于安装待转动对象,当云台应用于机器人时,待转动对象可以是机器人的头部。连接座400上可以开设有第一螺纹孔410,连接座400与机器人的头部之间可以采用螺栓进行固定连接,第一螺纹孔410方便连接座400与机器人的头部进行连接。
47.传动装置300可以是齿轮传动装置、同步带传动装置或者皮带传动装置,此处对传动装置300的类型不做限制。
48.例如,如图1所示,当驱动装置200包括电机210并采用齿轮传动装置时,电机210的输出端为驱动装置200的输出端。电机210工作时,电机210的输出端能与齿轮传动装置的输入端动力耦合连接。
49.电机210可以通过电机固定件220固定于连接底板100上。电机固定件220与连接底板100固定,电机固定件220可以通过焊接的方式固定于连接底板100,也可以通过螺栓紧固与连接底板100上。电机210固定于电机固定件220上,电机210与电机固定件220之间可以焊接固定,也可以通过螺栓固定。
50.电机固定件220可以采用支撑架的形式,电机固定件220可以包括安装板和固定于安装板的多条支撑腿。电机210固定于安装板上,多条支撑腿可以通过焊接的方式固定于连接底板100上。
51.电机固定件220还可以采用筒状或者笼状结构的形式,筒状或者笼状结构的电机固定件220可以罩设于电机210的输出轴与传动装置300外,电机固定件220的一端与电机210固定,另一端与连接底板100固定。
52.此时,电机固定件220能对电机210的输出端以及传动装置300进行防护,能有效防止异物的进入,同时在电机210运转时能防止人员接触,提高了安全性。
53.第一轴承500的两个活动部件沿径向安装于传动装置300的输出端与连接底板100之间,且沿径向安装于连接座400与连接底板100之间。
54.第一轴承500可以采用滚动轴承如深沟球轴承或者滚针轴承等。第一轴承500至少包括内圈、外圈以及位于内圈与外圈之间的滚动体。
55.第一轴承500的两个活动部件可以分别为第一轴承500的内圈与外圈。第一轴承500的内圈可以套设于连接座400与传动装置300的输出端之间,第一轴承500的外圈可以安装于连接底板100。第一轴承500的尺寸小,且安装后占用空间不多,能使云台整体结构更紧凑。
56.可以理解的是,第一轴承500安装于连接座400和连接底板100之间,当驱动装置200带动连接座400转动时,第一轴承500能对连接座400进行一定的支撑,能够承受来自连接座400的径向载荷。
57.第一轴承500安装于传动装置300的输出端与连接底板100之间,可以对传动装置300的输出端形成一定的支撑,能够承受传动装置300的输出端在径向上的载荷。第一轴承
500能够承受连接座400和传动装置300输出端径向上的载荷,能够减少云台其他结构之间所受到的磨损。
58.需要说明的是,在本实用新型实施例的描述中,参照图1和图3,以电机210的输出端为例,轴向指的是沿电机210输出端轴向方向,即图1中的y方向;径向指的是在空间中垂直于电机210输出端轴向的方向,即图1中的x方向。
59.第一万向球600包括壳体和球体,第一万向球600的球体能在壳体内滚动。第一万向球600的壳体固定于连接底板100,第一万向球600的球体止抵连接座400。
60.可以理解的是,第一万向球600的球体能直接对连接座400进行支撑,当连接座400受到较大的载荷时,第一万向球600能够承受轴向上的载荷,能减少云台上传动装置300等结构所受到的载荷,减小云台其他结构之间受到的磨损。
61.根据本技术实施例的用于支撑机器人的云台,通过设置第一轴承500和第一万向球600,使得云台结构更加精密紧凑,当连接座400受到较大的载荷时,第一轴承500和第一万向球600能分别承载连接座400旋转轴线径向和轴向上的载荷,提高了云台的承载能力,并有效降低了连接座400上较大的载荷对云台结构可靠性的影响。
62.在一些实施例中,传动装置300包括主动齿轮310和从动齿轮320;主动齿轮310与驱动装置200的输出端固定连接;从动齿轮320与主动齿轮310啮合,从动齿轮320与连接座400固定连接。
63.主动齿轮310可以与电机210的输出端之间固定。连接底板100上开设有第一通孔140,第一通孔140内固定有第二轴承250,第二轴承250通过过盈配合固定于第一通孔140内。
64.如图3所示,主动齿轮310上可以设置有安装台311,安装台311从主动齿轮310靠近连接底板100的一侧中心凸出。安装台311中心开设有贯穿安装台311和主动齿轮310的第一安装孔312。
65.可以理解的是,电机210的输出端可以直接固定于第一安装孔312内,例如电机210的输出端可以采用过盈配合的方式固定于第一安装孔312内。电机210的输出端上还可以设置花键与第一安装孔312内的键槽适配从而实现扭矩的传输。
66.电机210的输出端与主动齿轮310的连接方式并不限于以上两种,还可以采用其他的方式。例如,参照图3,电机210的输出端还可以通过联轴器230与主动齿轮310进行固定以实现动能的传递。电机210的输出轴与联轴器230的一端固定连接,电机210的输出轴与联轴器230的一端之间可以通过螺丝或者销轴等方式进行固定,此处不作限制。
67.联轴器230的另一端与主动齿轮310固定。联轴器230的另一端可以通过螺丝或者销轴等方式与主动齿轮310固定。当然,联轴器230还可以通过其它方式与主动齿轮310固定连接。
68.例如,联轴器230的另一端上固定连接有法兰盘240,法兰盘240与主动齿轮310的一侧贴合,法兰盘240与主动齿轮310之间通过螺栓进行固定。
69.可以理解的是,第二轴承250可以采用滚动轴承如深沟球轴承或者滚针轴承,第二轴承250的外圈与第一通孔140之间可以通过过盈配合进行固定,第二轴承250的内圈可以套设于安装台311上。
70.第二轴承250靠近主动齿轮310的一端端面上固定有第一挡边260,第一挡边260固
定于第二轴承250的外圈边缘,第一挡边260与连接底板100靠近主动齿轮310的一侧贴合。
71.主动齿轮310于安装台311底部一周凸出有挡台313,挡台313与第二轴承250靠近主动齿轮310的一端端面贴合。挡台313与第二轴承250的内圈部分位置贴合,不会影响第二轴承250的正常运转。第一挡边260和挡台313能对第二轴承250的轴向进行限位,保证第二轴承250能稳定工作。
72.在本实施方式中,电机210转动时,电机210的输出端能带动主动齿轮310进行转动,主动齿轮310在转动时能带动与其啮合的从动齿轮320转动。从动齿轮320转动时进而带动与其固定的连接座400转动。连接座400转动时带动待转动对象转动,实现了对待转动对象转动的驱动。
73.根据本技术实施例的用于支撑机器人的云台,通过设置主动齿轮310和从动齿轮320能将驱动装置200的动力源传输至连接座400上的待转动对象,实现了对转动对象转动的驱动。
74.在一些实施例中,参照图4,第一轴承500的内圈止抵从动齿轮320和连接座400,第一轴承500的外圈止抵连接底板100。
75.可以理解的是,第一轴承500内圈能直接承受从动齿轮320和连接座400上的载荷。第一轴承500安装于从动齿轮320和连接底板100之间,当从动齿轮320带动连接座400转动时,第一轴承500能对连接座400进行一定的支撑,能够承受来自连接座400的径向载荷。
76.第一轴承500的内圈止抵从动齿轮320与连接底板100,能有效承载从连接座400传递至齿轮的载荷。第一轴承500的外圈止抵连接底板100,第一轴承500的外圈能直接、有效地承载朝向连接底板100的载荷以及从连接底板100传递至从动齿轮320和连接座400的载荷。
77.在一些实施例中,如图4、图5和图6所示,从动齿轮320朝向连接座400的一侧设有第一避让槽321和第一凸台322,第一凸台322环绕在第一避让槽321内周且凸出于第一避让槽321的底壁;连接座400朝向从动齿轮320的一侧设有第二凸台420,第二凸台420与第一凸台322正对设置;第一轴承500的内圈套设在第一凸台322与第二凸台420外;连接底板100设有朝向连接座400的第一安装槽110,第一安装槽110周壁套设在第一轴承500的外圈外。
78.可以理解的是,第一凸台322便于从动齿轮320的安装。第一避让槽321开设于从动齿轮320靠近连接座400一侧的中心,第一凸台322从第一避让槽321的中心凸起。连接座400朝向从动齿轮320的一侧的第二凸台420能与第一凸台322通过第一轴承500进行对接。
79.第一轴承500安装于连接底板100上。连接底板100上开设有第一安装槽110,第一轴承500安装于第一安装槽110内,即第一安装槽110的周壁套设于第一轴承500的外圈外,第一轴承500的外圈可以通过过盈配合的方式安装于第一安装槽110的周壁。
80.参照图4和图5,第一轴承500的内圈套设在第一凸台322与第二凸台420外,即第一凸台322以及第二凸台420的周壁均位于第一轴承500的内圈内。
81.当从动齿轮320转动时,为驱动连接座400进行转动,从动齿轮320与连接座400均与第一轴承500之间进行固定。第一凸台322和第二凸台420均采用过盈配合的方式与第一轴承500的内圈进行配合,从而实现了从动齿轮320对连接座400的驱动。
82.根据本技术实施例的用于支撑机器人的云台,连接座400在转动时,当连接座400受到一定的载荷时,连接座400能直接将径向载荷传递至第一轴承500,第一轴承500能承受
所受到的径向载荷,减少了传递至主动齿轮310的径向载荷,因而大大提高了传动装置300的稳定性和工作寿命。
83.在一些实施例中,第一轴承500的两个端面分别止抵连接座400和连接底板100。
84.可以理解的是,第一轴承500安装于连接底板100上,从动齿轮320安装于第一轴承500的内圈。由于第一轴承500的两个端面分别止抵连接座400和连接底板100,从动齿轮320在通过第一轴承500带动连接座400转动时,第一轴承500能在连接座400和连接底板100之间保持稳定,保证了从动齿轮320与连接座400在转动时的稳定性。
85.此外,第一轴承500的两个端面分别止抵连接座400和连接底板100节约了安装空间,降低了云台整体的体积,使得云台的结构更加小巧。
86.在一些实施例中,参照图4和图6,连接座400朝向从动齿轮320的一侧设有限位阶梯面430,连接底板100设有朝向连接座400的第一安装槽110,限位阶梯面430止抵第一轴承500的内圈的端面,第一安装槽110的底壁止抵第一轴承500的外圈的端面。
87.在本实施方式中,由于需要保证第一轴承500的稳定性并压缩整体结构所占用的空间,第一轴承500的两个端面分别止抵连接座400和连接底板100。具体地,连接座400朝向从动齿轮320的一侧设有限位阶梯面430,限位阶梯面430与第一轴承500的端面平行。
88.连接底板100设有朝向连接座400的第一安装槽110,第一安装槽110的周壁底部设置有一圈第二挡边160,第一安装槽110的底壁即第二挡边160能承载第一轴承500,第一轴承500的外圈远离连接座400一端的端面与第二挡边160抵接。
89.当第一轴承500被安装于第一安装槽110内时,将主动齿轮310与连接座400在进行安装之后,第一轴承500的靠近连接座400一端的内圈端面与限位阶梯面430抵接,第一轴承500远离连接座400一端的外圈端面与第二挡边160抵接,第一轴承500的两端被限位,能有效节约空间。
90.当从动齿轮320与连接座400在进行转动时,第一轴承500能稳定地在连接座400与连接底板100之间工作,保证云台运行时的稳定性。
91.在一些实施例中,连接底板100朝向连接座400的一侧设有第二安装槽120,连接座400朝向连接底板100的一侧设有第三安装槽440,第二安装槽120与第三安装槽440正对设置;第一万向球600的壳体安装于第二安装槽120,第一万向球600的球体安装于第三安装槽440。
92.可以理解的是,第一万向球600安装于连接底板100与连接座400之间,第一万向球600的壳体安装于第二安装槽120,第一万向球600的球体能在第三安装槽440内进行滚动。当连接座400上安装有待旋转物体时,第一万向球600的球体能直接抵紧第三安装槽440的底壁并对轴向载荷进行承载。
93.第一万向球600可以设置为多个,多个第一万向球600均匀围绕连接座400旋转中心进行排布,能对有效对连接座400上的轴向载荷进行均匀承载。
94.第一万向球600的壳体上可以开设有外螺纹,第二安装槽120内可以开设有与外螺纹适配的内螺纹,第一万向球600的壳体可以通过螺纹直接紧固于第二安装槽120内。
95.第一万向球600的壳体远离球体的一端还可以固定有螺纹杆,第二安装槽120的底壁上开设有螺纹孔,第一万向球600的壳体上的螺纹杆可以螺纹紧固于第二安装槽120上的螺纹孔内,从而实现对壳体的固定。
96.当然,第一万向球600的壳体的安装方式不限于以上两种,第一万向球600的壳体还可以通过焊接直接固定于第二安装槽120内。
97.第一万向球600的壳体安装于第二安装槽120内,第一万向球600的球体安装于第三安装槽440内,能缩小云台整体结构的尺寸,使得云台整体结构更加紧凑。
98.根据本技术实施例的用于支撑机器人的云台,通过分别在连接底板100和连接座400上开设第二安装槽120和第三安装槽440对第一万向球600的壳体和球体进行安装,压缩了云台整体的尺寸,使得云台整体结构更加紧凑。
99.需要说明的是,连接座400、第一轴承500、第一万向球600以及从动齿轮320在轴向上被夹紧。在一些实施例中,从动齿轮320的第一凸台322上可以开设有多个沿从动齿轮320轴向的第二通孔323,连接座400上可以开设有与多个第二通孔323一一对应的第二螺纹孔,可以通过螺杆或者螺栓依次穿过第二通孔323和第二螺纹孔将从动齿轮320与连接座400之间在轴向上进行夹紧。
100.当然,在另一实施例中,从动齿轮320以及连接座400的中心可以穿设有固定杆,固定杆的两端可以分别滑动连接有第一固定片和第二固定片。
101.在连接座400、第一轴承500、第一万向球600以及从动齿轮320在轴向上安装完成后,通过将第一固定片与连接座400进行固定后,再通过滑动第二固定片将第二固定片紧贴从动齿轮320远离连接座400的一侧,并将第二固定片与从动齿轮320进行固定,从而实现对连接座400、第一轴承500、第一万向球600以及从动齿轮320的轴向夹紧。
102.在本实施方式中,连接座400、连接底板100、第一轴承500、第一万向球600以及从动齿轮320能在轴向上被压紧,能够保证第一轴承500以及第一万向球600在工作时能有效承载载荷。
103.需要说明的是,连接座400中心可以开设有第三通孔450,从动齿轮320的第一凸台322中心可以开设有第四通孔324。连接座400上设有中间体800,中间体800可以与机器人的身体或者底盘进行连接,用于连接机器人的头部和身体。
104.第三通孔450和第四通孔324内穿设有中间体支撑件810,中间体支撑件810底部可以安装各种传感器用于监测机器人。
105.在一些实施例中,用于支撑机器人的云台还包括支撑机构,支撑机构沿轴向夹持在从动齿轮320与连接底板100之间。支撑机构安装于从动齿轮320与连接底板100之间,能对从动齿轮320与连接底板100之间的轴向载荷进行承载,降低云台结构所受的轴向载荷。
106.需要说明的是,当采用其他类型的传动装置300时,传动装置300输出端的传动件与连接底板100之间也可以设置支撑机构。例如,当传动装置300采用皮带轮机构时,皮带轮机构包括主动轮、从动轮和皮带,主动轮和从动轮也可以分别通过轴承与连接底板100进行连接。从动轮的输出端与连接座400进行固定用于传动。
107.从动轮与连接底板100之间可以设置支撑机构进行轴向载荷的承载。在云台承受较大载荷时,云台上大部分的载荷分别由第一轴承500和第一万向球600进行承载。此时,连接底板100以及传动装置300受到沿着轴向下的压力,第一万向球600的球体以及支撑机构受到连接底板100以及传动装置300向上的支持力。
108.在一些情况下,当云台上的载荷突然卸载时,第一万向球600的球体以及支撑机构在瞬时受到的连接底板100以及传动装置300向上的支持力会对第一万向球600的球体和支
撑机构造成冲击。此时支撑机构能承受向上的冲击力,降低连接座400以及待旋转物体所受到的冲击力。
109.支撑机构可以包括支撑滚珠或者第二万向球700,支撑滚珠与第二万向球700的球体都可以在传动装置300以及连接座400进行转动时滚动,同时还能对传动装置300与连接底板100之间的轴向载荷进行承载,能有效减小对传动装置300的磨损。
110.在一些实施例中,连接底板100朝向从动齿轮320的一侧设有第四安装槽130,从动齿轮320朝向连接底板100的一侧设有第五安装槽327,第四安装槽130与第五安装槽327正对设置;支撑机构安装于第四安装槽130与第五安装槽327之间。
111.支撑机构安装于第四安装槽130与第五安装槽327之间,第四安装槽130与第五安装槽327能有效减小支撑机构所占用的空间,能缩小云台整体结构的尺寸,提高了云台整体结构的紧凑性。
112.在支撑机构包括支撑滚珠的情况下,支撑滚珠可以采用具有较好耐磨性以及抗压性能好的材质制成。支撑滚珠位于从动齿轮320与连接底板100之间,由于从动齿轮320在工作时会发生转动,支撑滚珠能在从动齿轮320与连接底板100之间的空间进行滚动并对从动齿轮320轴向上的载荷进行承载。
113.在一些实施例中,从动齿轮320靠近连接底板100的一侧可以开设有环绕第一凸台322的第一滑槽,支撑滚珠位于第一滑槽内且能沿着第一滑槽进行滚动。连接底板100远离连接座400的一侧可以开设有与第一滑槽正对设置的第二滑槽。为保证支撑滚珠滚动更加顺畅,第一滑槽和第二滑槽内还可以填充润滑油或者涂覆石墨粉。
114.在另一些实施例中,第五安装槽327中凸起有环绕第一凸台322的第三凸台325,第三凸台325呈环形结构环绕于第一凸台322外周。第三凸台325上均匀间隔设置有多个第四凸台,第四凸台上开设有第六安装槽。每个支撑滚珠对应安装于每个第四凸台上的第六安装槽内。
115.第三凸台325与从动齿轮320外圈之间围设有第二避让槽326,第二避让槽326能保证连接底板100在安装时不会与从动齿轮320之间发生干涉,使云台整体结构更加紧凑。
116.可以理解的是,连接底板100朝向从动齿轮320的一侧设有第四安装槽130,第四安装槽130与第五安装槽327正对设置,即第三凸台325与第四安装槽130正对设置,支撑滚珠安装于第四安装槽130与第六安装槽之间。当从动齿轮320进行转动时,支撑滚珠能在第四安装槽130与第六安装槽之间进行滚动。
117.在本实施方式中,支撑机构包括第二万向球700,第二万向球700的壳体固定于第四安装槽130,第二万向球700的球体安装于第五安装槽327。
118.可以理解的是,第二万向球700安装于连接底板100与从动齿轮320之间,第二万向球700的壳体安装于第四安装槽130,第二万向球700的球体能在第五安装槽327内进行滚动。第二万向球700的球体能直接抵紧第五安装槽327的底壁并对轴向载荷进行承载。
119.第二万向球700可以设置有多个,多个第二万向球700能均匀围绕从动齿轮320的旋转中心进行排布,多个第二万向球700能对有效对连接底板100和从动齿轮320之间的轴向载荷进行均匀承载。
120.当第二万向球700的数量和第一万向球600的数量一致时,第二万向球700和第一万向球600围绕连接座400旋转中心的轴向交错分布。
121.交错分布的第一万向球600和第二万向球700能对云台在轴向上的载荷进行更加均匀的承载,使得云台在运行时能更加稳定,同时也保证了连接底板100上不同部位的受力更加均匀。
122.第二万向球700的壳体上可以开设有外螺纹,第四安装槽130内可以开设有与外螺纹适配的内螺纹,第二万向球700的壳体可以通过螺纹直接紧固于第四安装槽130内。
123.第二万向球700的壳体远离球体的一端还可以固定有螺纹杆,第四安装槽130的底壁上开设有螺纹孔,第二万向球700的壳体上的螺纹杆可以螺纹紧固于第四安装槽130上的螺纹孔内,从而实现对壳体的固定。
124.当然,第二万向球700的壳体的安装方式个不限于以上两种,第二万向球700的壳体还可以通过焊接直接固定于第四安装槽130内。
125.当云台上的载荷突然卸载时,第一万向球600的球体以及第二万向球700的球体在瞬时受到的连接底板100以及传动装置300向上的支持力会对第一万向球600的球体和第二万向球700的球体造成冲击。
126.此时,第二万向球700的球体能承受向上的冲击力,降低传动装置300、连接座400以及待旋转物体所受到的冲击力,既保证了云台以及待旋转物体的正常运行,又降低了云台结构所受到的磨损。
127.最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,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例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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
技术特征:1.一种用于支撑机器人的云台,其特征在于,包括:连接底板、驱动装置、传动装置、连接座、第一轴承和第一万向球;所述驱动装置安装于所述连接底板;所述驱动装置的输出端与所述传动装置的输入端动力耦合连接;所述连接座用于安装待转动对象,所述传动装置的输出端与所述连接座动力耦合连接;所述第一轴承的两个活动部件沿径向安装于所述传动装置的输出端与所述连接底板之间,且沿径向安装于所述连接座与所述连接底板之间;所述第一万向球的壳体固定于所述连接底板,所述第一万向球的球体止抵所述连接座。2.根据权利要求1所述的用于支撑机器人的云台,其特征在于,所述传动装置包括主动齿轮和从动齿轮;所述主动齿轮与所述驱动装置的输出端固定连接;所述从动齿轮与所述主动齿轮啮合,所述从动齿轮与所述连接座固定连接。3.根据权利要求2所述的用于支撑机器人的云台,其特征在于,所述第一轴承的内圈止抵所述从动齿轮和所述连接座,所述第一轴承的外圈止抵所述连接底板。4.根据权利要求3所述的用于支撑机器人的云台,其特征在于,所述从动齿轮朝向所述连接座的一侧设有第一避让槽和第一凸台,所述第一凸台环绕在所述第一避让槽内周且凸出于所述第一避让槽的底壁;所述连接座朝向所述从动齿轮的一侧设有第二凸台,所述第二凸台与所述第一凸台正对设置;所述第一轴承的内圈套设在所述第一凸台与所述第二凸台外;所述连接底板设有朝向所述连接座的第一安装槽,所述第一安装槽周壁套设在所述第一轴承的外圈外。5.根据权利要求2所述的用于支撑机器人的云台,其特征在于,所述第一轴承的两个端面分别止抵所述连接座和所述连接底板。6.根据权利要求5所述的用于支撑机器人的云台,其特征在于,所述连接座朝向所述从动齿轮的一侧设有限位阶梯面,所述连接底板设有朝向所述连接座的第一安装槽,限位阶梯面止抵第一轴承的内圈的端面,所述第一安装槽的底壁止抵所述第一轴承的外圈的端面。7.根据权利要求2所述的用于支撑机器人的云台,其特征在于,所述连接底板朝向所述连接座的一侧设有第二安装槽,所述连接座朝向所述连接底板的一侧设有第三安装槽,所述第二安装槽与所述第三安装槽正对设置;所述第一万向球的壳体安装于所述第二安装槽,所述第一万向球的球体安装于所述第三安装槽。8.根据权利要求2-7中任一项所述的用于支撑机器人的云台,其特征在于,还包括:支撑机构,所述支撑机构沿轴向夹持在所述从动齿轮与所述连接底板之间。9.根据权利要求8所述的用于支撑机器人的云台,其特征在于,所述连接底板朝向所述从动齿轮的一侧设有第四安装槽,所述从动齿轮朝向所述连接底板的一侧设有第五安装槽,所述第四安装槽与所述第五安装槽正对设置;所述支撑机构安装于所述第四安装槽与所述第五安装槽之间。10.根据权利要求9所述的用于支撑机器人的云台,其特征在于,所述支撑机构包括第二万向球,所述第二万向球的壳体固定于所述第四安装槽,所述第二万向球的球体安装于所述第五安装槽。
技术总结本实用新型提供一种用于支撑机器人的云台,属于机器人技术领域。所述的用于支撑机器人的云台包括连接底板、驱动装置、传动装置、连接座、第一轴承和第一万向球;第一轴承的两个活动部件沿径向安装于传动装置的输出端与连接底板之间,且沿径向安装于连接座与连接底板之间;第一万向球的壳体固定于连接底板,第一万向球的球体止抵连接座。本实用新型的用于支撑机器人的云台设置第一轴承和第一万向球,使得云台结构更加精密紧凑,当连接座受到较大的载荷时,第一轴承和第一万向球能分别承载连接座旋转轴线径向和轴向上的载荷,提高了云台的承载能力,并降低了连接座上较大的载荷对云台结构可靠性的影响。结构可靠性的影响。结构可靠性的影响。
技术研发人员:李宾 杨瑶 聂鑫 聂博文 张鹏 段云锐
受保护的技术使用者:科大讯飞(苏州)科技有限公司
技术研发日:2021.12.03
技术公布日:2022/7/5