一种电机直驱式三自由度球体机器人关节的制作方法

1.本发明属于机器人关节技术领域，具体涉及一种电机直驱式三自由度球体机器人关节。


背景技术：

2.现今机器人关节主要由电机和减速器串联实现，串联关节在实现多自由度的情况下很难做到三个自由度转轴同心，特别是在仿生手臂上实现人体手腕关节一样的三自由度，由于空间限制，目前的机器人手腕或脖子关节很难实现三个自由度。所以我们需要一款新型的电机直驱式三自由度球体机器人关节来解决上述问题，满足人们的需求。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种电机直驱式三自由度球体机器人关节，以解决其难以实现三个自由度的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电机直驱式三自由度球体机器人关节，包括
5.关节机架，所述关节机架顶部设有旋转外壳，所述旋转外壳内设有一号电机，所述一号电机顶部设有输出滑块，所述输出滑块与旋转外壳滑动连接，所述输出滑块顶部设有二号电机，所述二号电机外侧设有固定盖板，所述二号电机顶部设有二号电机齿轮外壳，所述二号电机齿轮外壳顶部设有传动齿轮，所述传动齿轮顶部设有三号电机，所述三号电机顶部设有输出末端。
6.优选的，所述一号电机和关节机架固定连接，且所述一号电机的转轴与输出滑块固定连接。
7.优选的，所述二号电机的输出端与固定盖板连接在一起，所述固定盖板与旋转外壳固定链接。
8.优选的，所述三号电机与传动齿轮固定连接。
9.优选的，所述二号电机齿轮外壳与传动齿轮相互啮合。
10.优选的，所述三自由度球体机器人关节的一号电机、二号电机与三号电机三个转动轴线交于一点。
11.本发明的技术效果和优点：该种电机直驱式三自由度球体机器人关节在有限空间内实现三个自由度关节并三个自由度的转轴交于一点，合理利用空间，结构紧凑，传动平稳，实现电机被动式柔性控制的三自由度机器人关节。
附图说明
12.图1为本发明的正视结构示意图；
13.图2为本发明的侧视结构示意图。
14.图中：1-关节机架，2-旋转外壳，3-二号电机齿轮外壳，4-传动齿轮，5-三号电机，
6-输出末端，7-固定盖板，8-二号电机，9-输出滑块，10-一号电机。
具体实施方式
15.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
16.本发明提供了如图1、图2所示的一种电机直驱式三自由度球体机器人关节，包括
17.关节机架1，关节机架1顶部设有旋转外壳2，旋转外壳2内设有一号电机10，一号电机10顶部设有输出滑块9，输出滑块9与旋转外壳2滑动连接，输出滑块9顶部设有二号电机8，二号电机8外侧设有固定盖板7，二号电机8顶部设有二号电机齿轮外壳3，二号电机齿轮外壳3顶部设有传动齿轮4，传动齿轮4顶部设有三号电机5，三号电机5顶部设有输出末端6。
18.具体的，一号电机10和关节机架1固定连接，且一号电机10的转轴与输出滑块9固定连接。
19.具体的，二号电机8的输出端与固定盖板7连接在一起，固定盖板7与旋转外壳2固定链接。
20.具体的，三号电机5与传动齿轮4固定连接。
21.具体的，二号电机齿轮外壳3与传动齿轮4相互啮合。
22.具体的，三自由度球体机器人关节的一号电机10、二号电机8与三号电机5三个转动轴线交于一点。
23.工作原理：该电机直驱式三自由度球体机器人关节在使用过程中，一号电机10与关节机架1固定连接在一起，一号电机10的转轴与输出滑块9固定连接，输出滑块9与旋转外壳2滑动连接，一号电机10旋转带动输出滑块9转动，输出滑块9带动旋转外壳2转动，二号电机8的输出端与固定盖板7连接在一起，固定盖板7与旋转外壳2固定链接，二号电机8转动时带动二号电机齿轮外壳3旋转，二号电机齿轮外壳3与传动齿轮4啮合，二号电机8转动时，传动齿轮4同步转动，三号电机5与传动齿轮4固定连接，三号电机5转动时带动输出末端6转动，输出末端6与三号电机5为转动副连接。三自由度关节的三个转动轴线交于一点，每个电机都可以独立运动互不影响。
24.最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种电机直驱式三自由度球体机器人关节，其特征在于：包括关节机架(1)，所述关节机架(1)顶部设有旋转外壳(2)，所述旋转外壳(2)内设有一号电机(10)，所述一号电机(10)顶部设有输出滑块(9)，所述输出滑块(9)与旋转外壳(2)滑动连接，所述输出滑块(9)顶部设有二号电机(8)，所述二号电机(8)外侧设有固定盖板(7)，所述二号电机(8)顶部设有二号电机齿轮外壳(3)，所述二号电机齿轮外壳(3)顶部设有传动齿轮(4)，所述传动齿轮(4)顶部设有三号电机(5)，所述三号电机(5)顶部设有输出末端(6)。2.根据权利要求1所述的一种电机直驱式三自由度球体机器人关节，其特征在于：所述一号电机(10)和关节机架(1)固定连接，且所述一号电机(10)的转轴与输出滑块(9)固定连接。3.根据权利要求1所述的一种电机直驱式三自由度球体机器人关节，其特征在于：所述二号电机(8)的输出端与固定盖板(7)连接在一起，所述固定盖板(7)与旋转外壳(2)固定链接。4.根据权利要求1所述的一种电机直驱式三自由度球体机器人关节，其特征在于：所述三号电机(5)与传动齿轮(4)固定连接。5.根据权利要求1所述的一种电机直驱式三自由度球体机器人关节，其特征在于：所述二号电机齿轮外壳(3)与传动齿轮(4)相互啮合。6.根据权利要求1所述的一种电机直驱式三自由度球体机器人关节，其特征在于：所述三自由度球体机器人关节的一号电机(10)、二号电机(8)与三号电机(5)三个转动轴线交于一点。

技术总结
本发明公开了一种电机直驱式三自由度球体机器人关节，包括关节机架，关节机架顶部设有旋转外壳，旋转外壳内设有一号电机，一号电机顶部设有输出滑块，输出滑块与旋转外壳滑动连接，输出滑块顶部设有二号电机，二号电机外侧设有固定盖板，二号电机顶部设有二号电机齿轮外壳，二号电机齿轮外壳顶部设有传动齿轮，传动齿轮顶部设有三号电机，三号电机顶部设有输出末端。该种电机直驱式三自由度球体机器人关节在有限空间内实现三个自由度关节并三个自由度的转轴交于一点，合理利用空间，结构紧凑，实现仿生机器人手臂和脖子等关节的灵活度


技术研发人员：毛惟谦 田原
受保护的技术使用者：上海哲谦应用科技有限公司
技术研发日：2023.07.12
技术公布日：2023/8/24