转动轴的保护装置、动力机构和机器人的制作方法

1.本技术实施例涉及机械领域，尤其涉及一种转动轴的保护装置、动力机构和机器人。


背景技术：

2.随着科技的进步，智能设备的应用越发广泛，例如在智能机器人、飞机、汽车、舰船等领域均有相关领域。电机是智能设备实现控制功能的关键结构，电机的寿命会直接影响智能设备的使用寿命。智能设备在掉落、与障碍物碰撞等过程中均会对电机寿命造成影响，尤其是影响电机输出轴的机械性能。由此，需要对电机设置保护装置。
3.图1为现有技术中一种电机的保护壳01的结构示意图，请参阅图1，现有技术中，保护壳01内设置容纳空间，电机位于该容纳空间内，电机的输出轴02伸出保护壳01。如此，保护壳01对整个电机实现空间隔离的保护。但是该保护壳01不适用于输出轴02可能被外力冲击的场景。当输出轴02受到外力冲击时，保护壳01对输出轴02的保护作用有限，输出轴02受到外力的影响仍然较大。
4.由此，急需提供一种对电机的输出轴02具有较佳保护作用的保护装置。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供一种转动轴的保护装置、动力机构和机器人。旨在降低外力对转动轴的损伤。
6.为达到上述目的，本技术采用如下技术方案：
7.本技术的第一方面，提供一种转动轴的保护装置，该转动轴的保护装置用于与转动轴连接；该保护装置包括：第一传动件、缓冲件和第二传动件；该第一传动件包括安装孔，该转动轴与该安装孔连接；该第二传动件套设于该第一传动件外，沿该安装孔径向，该第二传动件的内侧壁与该第一传动件的外侧壁之间具有间隙；该间隙内设有一个或多个该缓冲件，且该第一传动件通过该缓冲件与该第二传动件连接。由此，当第二传动件受到外力时，该外力沿安装孔径向的分力需要经过缓冲件、第一传动件才能传递至转动轴。缓冲件可以削弱该力对转动轴的损伤。由于转动轴沿安装孔轴线方向的机械强度非常高，远高于沿转动轴径向的机械强度，前述外力沿安装孔轴线方向的分力对转动轴的损伤可以忽略。如此，本技术提供的保护装置对转动轴具有较佳的保护作用。可以降低碰撞、掉落等对转动轴的损伤。
8.结合第一方面，在一些可实现的方式中，缓冲件用于在受沿该安装孔径向力的情况下，产生形变。由此，该形变可以极大程度削弱外力沿安装孔径向的分力对转动轴的损伤。降低外力沿安装孔径向的分力对转动轴产生的弯矩，增加缓冲件的缓冲效果。
9.结合第一方面，在一些可实现的方式中，第二传动件包括安装槽，该安装槽包括内侧壁和底壁，该第一传动件与该底壁抵接；该缓冲件与该内侧壁抵接。由此，底壁可以承接沿安装孔轴线方向的力，降低该力对转动轴的损伤。第一传动件与该底壁抵接还有利于扭
矩的传递，降低能量损失。
10.结合第一方面，在一些可实现的方式中，该第二传动件的内表面沿该安装孔轴线方向的投影为规则的多边形或两两边相交处呈弧形过渡的多边形，该内表面为该第二传动件面向该第一传动件的表面。由此，第二传动件与第一传动件同步转动的过程中，第二传动件与第一传动件不易相对转动。
11.结合第一方面，在一些可实现的方式中，两两边相交处呈弧形过渡的多边形为：两两边相交处呈弧形过渡的三边形。
12.结合第一方面，在一些可实现的方式中，该缓冲件为多个，多个该缓冲件沿该安装孔的周向间隔分布。由此，可以节约缓冲件的用材，且缓冲件的形状限制少，缓冲件的制造成本小，缓冲件可以从各个方向对转动轴进行保护。
13.结合第一方面，在一些可实现的方式中，至少部分相邻的该缓冲件连接。由此，可以简化缓冲件的装配流程，装配更迅速。
14.结合第一方面，在一些可实现的方式中，该缓冲件的材料包括：硅胶和橡胶中的至少一种。由此，硅胶或橡胶材料的缓冲件可较佳地缓冲施加至缓冲件的外力，降低该外力对转动轴的损伤。
15.结合第一方面，在一些可实现的方式中，该转动轴的保护装置还包括：相互啮合的第一齿轮和第二齿轮，该第一齿轮设置在该转动轴外侧，该第二齿轮设置在该第一传动件内侧壁。由此，可以迅速装配转动轴与第一传动件，缩短装配时间。此外，本技术提供的保护装置可以适用于现有的第一驱动机构，例如，将保护装置与现有的电机进行装配，以达到保护现有电机的作用。
16.结合第一方面，在一些可实现的方式中，该缓冲件与该第一传动件过盈配合。由此，可以不借助其他部件实现缓冲件与第一传动件的连接。
17.结合第一方面，在一些可实现的方式中，该缓冲件与该第二传动件过盈配合。由此，可以不借助其他部件实现缓冲件与第二传动件的连接。
18.结合第一方面，在一些可实现的方式中，该转动轴的保护装置还包括：紧固件，该紧固件沿该安装孔的径向延伸；该第一传动件、该第二传动件和该缓冲件中的至少两个与该紧固件连接。由此，通过紧固件连接的方式易装配，对缓冲件与间隙的形状匹配度要求降低，降低制造和装配成本。由于紧固件沿安装孔的径向延伸，紧固件自身的机械可靠性可以得到良好的保障。
19.结合第一方面，在一些可实现的方式中，该转动轴的保护装置还包括：粘接件，该第一传动件通过该粘接件与该缓冲件连接；和/或，该第二传动件通过该粘接件与该缓冲件连接。由此，缓冲件通过粘接件连接，在受力过程中，粘接件不会受外力的影响，粘接件不会影响保护装置的机械强度。
20.本技术的第二方面，提供一种动力机构，该动力机构包括：驱动装置、转动轴和上述第一方面提供的任一种转动轴的保护装置；该驱动装置与该转动轴连接；该转动轴与该第一传动件连接。由此，该动力机构的转动轴被保护装置保护。其转动轴受相同外力的情况下，损伤更小，有利于延长动力机构的使用寿命。
21.本技术的第三方面，提供一种机器人，该机器人包括：主体、机械臂和上述第二方面提供的任一种动力机构；该动力机构与该主体连接，该机械臂与该第二传动件连接。由
此，机器人的动力机构使用寿命提升。
22.结合第三方面，在一些可实现的方式中，该机器人还包括：连接件，该连接件与该第二传动件可拆卸连接，该机械臂通过该连接件与该第二传动件连接。由此，机械臂与第二传动件可拆卸连接，便于后期对动力机构和机械臂的维护和更换。
23.结合第三方面，在一些可实现的方式中，该机械臂为手臂结构或者头部结构。由此，机器人跌落或者与障碍物碰撞后，手臂结构或者头部结构的动力机构不易损伤，可以延长机器人的使用寿命。
附图说明
24.图1为现有技术中一种电机的保护壳的结构示意图。
25.图2为本技术实施例提供的动力设备的结构示意图。
26.图3为本技术实施例提供的机器人的结构示意图。
27.图4为本技术实施例提供的机器人的内部结构示意图。
28.图5为手臂结构的爆炸图。
29.图6为本技术实施例提供的机器人的头部结构的爆炸图。
30.图7为本技术实施例提供的保护装置的爆炸图。
31.图8a为本技术实施例提供的第一驱动机构和保护装置的结构示意图。
32.图8b为本技术实施例提供的转动轴与保护装置的受力示意图。
33.图9为本技术实施例提供的第一传动件和转动轴的结构示意图。
34.图10为本技术实施例提供的第二传动件的结构示意图。
35.图11为第一传动件和第二传动件的截面结构示意图。
36.图12a为示例一提供的缓冲件的结构示意图。
37.图12b为示例二提供的缓冲件的结构示意图。
38.图12c为示例三提供的缓冲件的结构示意图。
39.图13a为缓冲件与第一传动件的一种连接结构图。
40.图13b为缓冲件与第一传动件的另一种连接结构图。
41.图13c为缓冲件与第一传动件的又一种连接结构图。
42.图中：01-保护壳；02-输出轴；10-动力设备；11-动力源；12-负载机构；13-转动轴；100-机器人；110-头部结构；111-转头驱动机构；112-颈部支架；113-头部组件；114-点头驱动机构；115-点头驱动支架；120-手臂结构；121-第一驱动机构；122-转动件；123-转动支撑件；1231-容纳孔；124-第二驱动机构；125-驱动支撑件；1251-容置腔；126-手臂组件；130-本体；140-底盘；200-保护装置；201-第一齿轮；202-第二齿轮；203-间隙；204-粘接件；205-紧固件；210-第一传动件；211-安装孔；212-第一固定板；213-第二固定板；220-第二传动件；221-安装槽；222-底壁；223-卡接件；230-缓冲件；231-通孔；240-连接件。
具体实施方式
43.为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作进一步地详细描述。
44.以下，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要
性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
45.此外，本技术中，“上”、“下”等方位术语是相对于附图中的部件示意置放的方位来定义的，应当理解到，这些方向性术语是相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据附图中部件所放置的方位的变化而相应地发生变化。
46.本技术提供一种动力设备，图2为本技术实施例提供的动力设备10的结构示意图，请参阅图2，动力设备10包括动力源11和负载机构12。
47.动力源11包括转动轴13，转动轴13与负载机构12传动连接，动力源11通过输出转矩带动转动轴13转动。转动轴13将该扭矩专递至负载机构12。
48.本技术对该动力源11不做限制，例如可以为电机。
49.本技术对电机的类型不做限制，例如可以为气动电机、伺服电机、液压电机或者步进电机等。
50.本技术对负载机构12的结构不做限制，可以根据动力设备10的结构进行设置。本技术对动力设备10的结构也不做显示，例如可以为豆浆机、风扇、无人机、机器人等。
51.本技术就动力设备10为机器人作为示例进行描述。
52.图3为本技术实施例提供的机器人100的结构示意图。请参阅图3，机器人100包括头部结构110、手臂结构120、本体130和底盘140。本体130和底盘140连接，头部结构110与本体130远离底盘140的一端连接，手臂结构120与本体130连接。
53.机器人100在运行时，手臂结构120能相对本体130转动，头部结构110能相对本体130转动。
54.图4为本技术实施例提供的机器人100的内部结构示意图，请参阅图4，手臂结构120能绕第一方向x转动，手臂结构120也能绕第二方向y转动。
55.手臂结构120包括第一驱动机构121、转动件122和转动支撑件123。
56.转动支撑件123与本体130连接，转动件122与转动支撑件123转动连接，第一驱动机构121与转动件122连接。
57.当第一驱动机构121提供绕第一方向x转动的扭矩后，转动件122绕第一方向x转动。由此，当第一驱动机构121输出扭矩后，转动件122相对本体130转动。
58.本技术对第一驱动机构121的结构、转动件122和转动支撑件123的具体结构均不做限制。
59.示例性地，在本实施例中，第一驱动机构121为电机。
60.图5为手臂结构120的爆炸图，请参阅图5，转动支撑件123内设置容纳孔1231，转动件122安装于容纳孔1231，且转动件122与容纳孔1231的内壁转动连接。
61.本技术对转动件122与容纳孔1231的内壁的连接方式不做限制。例如，转动件122通过轴承与容纳孔1231的内壁连接。
62.请再次参阅图5，手臂结构120还包括第二驱动机构124、驱动支撑件125和手臂组件126。驱动支撑件125与转动件122连接，第二驱动机构124与驱动支撑件125连接，手臂组件126与驱动支撑件125转动连接，且手臂组件126与第二驱动机构124连接。
63.当第一驱动机构121输出扭矩后，第二驱动机构124、驱动支撑件125、手臂组件126
与转动件122同步转动。
64.当第二驱动机构124提供绕第二方向y转动的扭矩后，手臂组件126相对转动件122转动，手臂组件126绕第二方向y转动。
65.如此，当需要手臂组件126绕第一方向x转动时，启动第一驱动机构121，第一驱动机构121输出绕第一方向x转动的扭矩。当需要手臂组件126绕第二方向y转动时，启动第二驱动机构124，第二驱动机构124输出绕第二方向y转动的扭矩。当需要手臂组件126同时绕第一方向x、第二方向y转动时，同时启动第一驱动机构121和第二驱动机构124。
66.本技术对第二驱动机构124、驱动支撑件125和手臂组件126的具体结构均不做限制。
67.示例性地，第二驱动机构124为电机。
68.驱动支撑件125一端位于容纳孔1231内且与转动件122连接，驱动支撑件125内设置容置腔1251，第二驱动机构124位于容置腔1251内。
69.在本实施例中，手臂组件126为弧形柱状，可以理解的是，在本技术的其他实施例中，手臂组件126可以为其他结构，根据手臂组件126的功能进行设置，例如，将手臂组件126设置为与人体小臂形似的结构等。
70.在本实施例中，第一方向x与第二方向y相互垂直，需要说明的是，在本技术的其他实施例中，可以根据手臂组件126的用途设置第一方向x与第二方向y之间的夹角。
71.需要说明的是，在本技术的其他实施例中，手臂组件126可以仅能绕第一方向x转动，例如，手臂结构120不设置第二驱动机构124和驱动支撑件125，手臂组件126与转动件122连接。或者，手臂组件126可以仅能绕第二方向y转动，例如，手臂结构120不设置第一驱动机构121、转动件122和转动支撑件123，驱动支撑件125与本体130连接。
72.请再次参阅图4，在本实施例中，机器人100的两个手臂结构120对称设置。由此，机器人的两个手臂结构120均相同，此处不再赘述。
73.可以理解的是，两个手臂结构120可以不相同，根据机器人100的功能进行设置。
74.图6为本技术实施例提供的机器人100的头部结构110的爆炸图，请参阅图6和图3，机器人100运行时，头部结构110能绕第三方向z转动，头部结构110还能绕第四方向w转动。
75.在本实施例中，头部结构110包括转头驱动机构111、颈部支架112和头部组件113。
76.颈部支架112与本体130转动连接，颈部支架112和头部组件113连接，转头驱动机构111与颈部支架112转动连接。
77.当转头驱动机构111输出绕第三方向z转动的扭矩时，颈部支架112与头部组件113均绕第三方向z转动。如此，头部组件113相对本体130转动。
78.本技术对转头驱动机构111具体结构不做限制。例如，转头驱动机构111为电机。
79.本技术对转头驱动机构111与颈部支架112的连接方式不做限制，例如，转头驱动机构111通过轴承与颈部支架112连接。
80.本技术对头部组件113的形状不做限制。例如，头部组件113为椭圆形球体。
81.请再次参阅图6，头部结构110还包括点头驱动机构114和点头驱动支架115，点头驱动机构114与颈部支架112固定连接，点头驱动机构114和点头驱动支架115连接，头部组件113和点头驱动支架115转动连接。
82.当转头驱动机构111输出绕第三方向z转动的扭矩时，颈部支架112、点头驱动机构
114以及点头驱动支架115同步运动。
83.当点头驱动机构114输出绕第四方向w转动的扭矩时，点头驱动机构114带动点头驱动支架115运动，头部组件113相对点头驱动支架115转动，头部组件113绕第四方向w转动。
84.本技术对点头驱动机构114和点头驱动支架115的具体结构不做限制。示例性地，点头驱动机构114为电机。点头驱动支架115位于头部组件113内，点头驱动支架115沿第四方向w的两端均与头部组件113转动连接。
85.在本技术的其他实施例中，可以根据对头部结构110的功能需求，选择头部结构110仅能绕第三方向z转动。例如，头部结构110不设置点头驱动机构114。或者，选择头部结构110仅能绕第四方向w转动。例如，头部结构110不设置转头驱动机构111。
86.在本实施例中，第四方向w与第一方向x相互平行，第三方向z与第四方向w相互垂直。
87.需要说明的是，在其他实施例中，第四方向w与第一方向x之间的夹角可以根据机器人100的用途或需求进行调整，同理，第三方向z与第四方向w之间的夹角可以根据机器人100的用途或需求进行调整。
88.机器人100在运行过程中，可能会与障碍物发生碰撞、从高处跌落等。驱动机构的转动轴可会损伤甚至断裂。
89.例如，当机器人100的头部组件113受到与碰撞力后，该碰撞力传递至转头驱动机构111，转头驱动机构111的转动轴可会损伤甚至断裂。
90.同理，点头驱动机构114、第一驱动机构121和第二驱动机构124同理，此处不再赘述。
91.为了降低碰撞或者跌落对机器人100的损伤，本技术提供一种动力机构。该动力机构包括驱动装置和保护装置。保护装置用于与驱动装置的转动轴连接。
92.该保护装置可以缓解碰撞或者跌落对转动轴的损伤。
93.本技术对驱动装置的结构不做限制，以下就驱动装置为第一驱动机构121作为示例进行描述。
94.图7为本技术实施例提供的保护装置200的爆炸图，图8a为本技术实施例提供的第一驱动机构121和保护装置200的结构示意图，请参阅图7和图8a，保护装置200与第一驱动机构121的转动轴13连接。
95.保护装置200包括第一传动件210、第二传动件220和缓冲件230。第一传动件210与转动轴13连接，第二传动件220套设于第一传动件210外，第一传动件210通过缓冲件230与第二传动件220连接。
96.第一驱动机构121的扭矩通过转动轴13传递至第一传动件210，然后再经过缓冲件230传递至第二传动件220，然后再经过第二传动件220传递至从动机构，在本实施例中，该从动机构为手臂组件126。
97.如此，当从动机构(例如手臂组件126)受到外力后，该外力传递至第二传动件220，然后经过缓冲件230的缓冲，再经过第一传动件210传递至转动轴13。
98.图8b为转动轴13与保护装置200的受力示意图，请参阅图8b，当保护装置200受到外力f时，该外力f在转动轴13轴线方向(第一方向x)的分力为f2，在转动轴13径向的分力为
f1。缓冲件230的缓冲极大程度降低了前述外力f对转动轴13的冲击，如此，保护装置200有效缓解该外力对转动轴13的损伤。
99.转动轴13轴线方向(第一方向x)是指转动轴13旋转中心轴的方向，转动轴13径向与前述轴线方向垂直，即转动轴13端面圆的半径或直径方向。
100.此外，由于转动轴13沿第一方向x的机械强度非常高，远高于沿转动轴13径向的机械强度，如此，可以不对f2进行缓冲。
101.图9为本技术实施例提供的第一传动件210和转动轴13的结构示意图，请参阅图9，第一传动件210包括安装孔211，安装孔211用于安装转动轴13。
102.请一并参阅图5与图9，转动轴13的轴线方向为第一方向x，安装孔211的延伸方向也为第一方向x。
103.本技术对转动轴13与第一传动件210的连接方式不做限制。例如，在本实施例中，转动轴13通过齿轮副与第一传动件210啮合。
104.如图9所示，转动轴13外套设有第一齿轮201，第一传动件210的安装孔211内安装有第二齿轮202，第一齿轮201与第二齿轮202啮合，可实现转动轴13与第一传动件210传动。如此，可以迅速装配转动轴13与第一传动件210，缩短装配时间。此外，本技术提供的保护装置200可以适用于已有的驱动机构，例如，保护装置200通过第一齿轮201、第二齿轮202与现有的电机轴进行装配，以达到保护电机的作用。
105.或者，在一些实施例中，转动轴13为齿轮轴，第一传动件210的安装孔211内安装第二齿轮202，通过齿轮轴与第二齿轮202啮合。
106.或者，在一些实施例中，转动轴13的外表面设置为不规则形状，第一传动件210的安装孔211内壁设置为与之匹配的形状，通过形状的匹配实现二者的啮合，在转动轴13转动的过程中，第一传动件210与转动轴13同步转动。
107.或者，在一些实施例中，转动轴13与第一传动件210可以固定连接。例如，转动轴13与第一传动件210一体成型。如此，第一传动件210与转动轴13同样可以实现同步转动。
108.本技术对第一传动件210的结构不做限制，如图9所示，第一传动件210包括第一固定板212和第二固定板213，第一固定板212和第二固定板213连接。安装孔211贯穿第一固定板212和第二固定板213。
109.在本实施例中，第一固定板212为三角形板，三角形板的顶角处倒角设置。第二固定板213为三角形板，三角形板的顶角处倒角设置。倒角可以降低对缓冲件230的磨损。
110.第一固定板212的边长大于第二固定板213的边长。第一传动件210的第一固定板212通过缓冲件230与第二传动件220连接。
111.如此，在第一传动件210与第二传动件220同步转动的过程中，三角形的第一固定板212可以避免第一传动件210与第二传动件220相对转动。
112.需要说明的是，在本技术的其他实施例中，第一固定板212的形状不限于三角形，例如可以为四边形、五边形等多边形，或者，第一固定板212的形状可以为不规则形状，前述的不规则形状例如为边线为曲线和直线首尾连接而成的形状。例如，前述的不规则形状为两两边相交处呈弧形过渡的多边形。
113.同理，第二固定板213的形状不限于三角形板，例如可以为四边形、五边形等多边形板或者不规则形状，此处不再赘述。
114.图10为本技术实施例提供的第二传动件220的结构示意图，图11为第一传动件210和第二传动件220的截面结构示意图，请参阅图10和图11，第二传动件220套设于第一传动件210外，沿安装孔211的径向，第二传动件220的内侧壁与第一传动件210的外侧壁之间具有间隙203。
115.第二传动件220包括安装槽221，第一传动件210至少部分位于安装槽221内，缓冲件230的至少部分位于安装槽221内。
116.安装槽221包括内侧壁，间隙203位于安装槽221的内侧壁与第一传动件210的外侧壁之间。缓冲件230与安装槽221的内侧壁抵接。
117.在本实施例中，安装槽221还包括底壁222。由此，该底壁222可以分隔间隙203和第二传动件220的外部，避免外部的灰尘等杂质进入间隙203内。
118.在本技术的实施例中，第一传动件210与安装槽221的底壁222抵接。例如，图9所示的第二固定板213远离第一固定板212的一端与安装槽221的底壁222抵接。如此，沿第一方向x的力可以通过第一传动件210传递至第二传动件220，使第二传动件220与第一传动件210之间更稳定，第二传动件220与第一传动件210同步运动时避免二者晃动。
119.请再次参阅图8b，在第一传动件210与安装槽221的底壁222抵接的实施例中，当保护装置200受到外力f时，f1几乎不经过底壁222传递至第一传动件210，第一传动件210与安装槽221的底壁222抵接对转动轴13的损伤几乎没有影响。另外，底壁222还可以承接f2，降低f2对转动轴13的损伤。
120.由于转动轴13沿第一方向x机械强度较高，f2对转动轴13几乎没有损伤，因此，在本技术的其他实施例中，第一传动件210与安装槽221的底壁222可以不抵接，例如，第一传动件210与安装槽221的底壁222之间具有空隙。
121.或者，在本技术的其他实施例中，安装槽221可以不具有底壁222，换言之，安装槽221贯穿第二传动件220。
122.在本实施例中，整个第一传动件210均位于安装槽221内，换言之，沿第一方向x，安装槽221的长度大于第一传动件210的长度。如此，外界的灰尘等杂质不易直接与第一传动件210接触，避免杂质对第一传动件210的影响。此外，整个第一传动件210均位于安装槽221内，外力需要先经过第二传动件220、缓冲件230传递至第一传动件210。换言之，传递至第一传动件210的外力必然先经过缓冲件230缓冲，如此，可以极大程度避免转动轴13的损伤。
123.可以理解的是，在本技术的一些实施例中，沿第一方向x，安装槽221的长度可以小于第一传动件210的长度。如此，部分第一传动件210位于安装槽221内。
124.同理，在本实施例中，整个缓冲件230位于安装槽221内。可以避免灰尘等杂质直接与缓冲件230接触。
125.本技术对第二传动件220的形状不做限制，示例性地，第二传动件220的内表面沿第一方向x的投影为多边形或不规则形状。前述内表面为第二传动件220面向第一传动件210的表面。如此，第二传动件220与第一传动件210同步转动的过程中，第二传动件220与第一传动件210不易相对转动。
126.例如，前述的多边形可以为三边形、四边形、五边形、六边形等。
127.在本实施例中，第二传动件220的内表面沿第一方向x的投影的形状与第一传动件210的形状相同，如此，缓冲件230位于间隙203后，第一传动件210与第二传动件220发生相
对转动的概率减小，增加二者的稳定性。
128.请再次参阅图9，第二传动件220还包括卡接件223，卡接件223用于与负载机构12(例如手臂组件126)连接。
129.本技术对卡接件223与第二传动件220的相对位置不做限制，例如，卡接件223位于第二传动件220背离安装槽221的一侧，或者，卡接件223位于第二传动件220沿安装孔211径向的一端。可以根据负载组件与第二传动件220的相对位置设置卡接件223的位置。
130.本技术对卡接件223的形状不做限制，示例性地，在本实施例中，卡接件223包括u形槽。可以理解的是，在其他实施例中，卡接件223的形状可以根据负载机构12的形状进行设置。
131.请再次参阅图8a与图7，在本技术的一些实施例中，保护装置200还包括连接件240，连接件240与第二传动件220可拆卸连接，负载机构12与第二传动件220通过连接件240连接。
132.本技术对连接件240的具体结构不做限制，示例性地，连接件240可以为螺钉、螺栓、铆钉等。
133.请一并参阅图8b与图11，缓冲件230位于间隙203内，缓冲件230的主要作用在于缓冲f1，降低外力f导致转动轴13的损伤。
134.在本技术的一些实施例中，缓冲件230用于在f1的作用下，产生形变。示例性地，缓冲件230用于在f1的作用下，缓冲件230能沿安装孔211的径向产生形变，以抵抗f1产生的力。如此，该形变可以极大程度削弱f1对转动轴13的损伤。降低f1对转动轴13产生的弯矩。
135.示例性地，对于缓冲件230形变具有各向异性的实施例中，将缓冲件230相同形变后弹性势能最大的方向设置为安装孔211的径向，如此，可以充分利用缓冲件230的形变以抵抗f1对转动轴13的损伤。
136.例如，缓冲件230为弹簧，弹簧的延伸方向为安装孔211的径向。
137.本技术对缓冲件230的材料不做限制，示例性地，缓冲件230的材料包括：硅胶和橡胶中的至少一种。如此，硅胶或橡胶材料的缓冲件230可较佳地缓冲施加至缓冲件230的外力，降低该外力对转动轴13的损伤。
138.或者，在其他实施例中，缓冲件230的材料也可以为海绵等其他弹性材料。
139.本技术对缓冲件230的结构不做限制。以下就几个示例对缓冲件230的结构进行描述。
140.图12a为示例一提供的缓冲件230的结构示意图。请参阅图12a，在示例一中，缓冲件230为三角形垫片，缓冲件230内部设置有与第一传动件210外侧形状匹配的通孔231，第一传动件210位于通孔231内，缓冲件230位于第二传动件220的安装槽221内。
141.请再次参阅图12a与图11，在本实施例中，缓冲件230的内表面与第一传动件210的外侧壁形状匹配，缓冲件230的外表面与第二传动件220的内侧壁形状匹配，当缓冲件230位于间隙203内后，缓冲件230同时与第一传动件210、第二传动件220抵接。
142.由此，缓冲件230的形状可以根据第一传动件210的内侧壁形状、第二传动件220外侧壁形状进行设置。
143.图12b为示例二提供的缓冲件230的结构示意图。请参阅图12b，在示例二中，缓冲件230的形状如示例一所示，此处不再赘述。
144.缓冲件230的数量为两个，两个缓冲件230沿第一方向x分布，两个缓冲件230均套设于第一缓冲件230外侧。
145.可以理解的是，在示例二中，缓冲件230的数量可以为三个、四个或者更多个，根据缓冲件230沿第一方向x的长度与第一传动件210沿第一方向x的长度比例进行选择。
146.图12c为示例三提供的缓冲件230的结构示意图。请参阅图12c，在示例三中，缓冲件230为长条形垫片，缓冲件230的数量为三个，三个缓冲件230沿安装孔211的周向间隔分布。如此，缓冲件230在缓冲外力的基础上，可以节约缓冲件230的用料。
147.可以理解的是，在示例三的其他实施例中，缓冲件230的数量也可以为两个、三个或者更多个。多个缓冲件230沿安装孔211的周向间隔分布。
148.在图12c中，每个缓冲件230的尺寸均相同，可以理解的是，在本技术的其他实施例中，每个缓冲件230的尺寸可以不完全相同。
149.在缓冲件230具有多个的实施例中，至少部分相邻的缓冲件230连接。例如，部分相邻的缓冲件230连接，或者，全部相邻的缓冲件230连接。如此，可以减小缓冲件230的装配时间。
150.在示例三的其他实施例中，缓冲件230的数量也可以为两个、四个、五个或者更多个。
151.承上所述，本技术对第一传动件210和第二传动件220的形状均不限制，显然，间隙203的形状也不做限制，缓冲件230位于间隙203内且与第一传动件210和第二传动件220抵接，如此，缓冲件230的形状与间隙203的形状有关。由此，本技术对缓冲件230的形状不做限制，根据间隙203的形状进行选择。
152.本技术对缓冲件230与第一传动件210的连接方式不做限制。
153.例如，缓冲件230与第一传动件210过盈配合。如此，可以不借助其他部件实现缓冲件230与第一传动件210的连接。
154.示例性地，缓冲件230在自由状态下内圈的周长小于第一传动件210外侧壁的周长。如此，可以不需要其他连接结构即可连接缓冲件230与第一传动件210。
155.在缓冲件230不为首尾相接的结构的实施例中，缓冲件230也可以与第一传动件210过盈配合。例如，沿安装孔211的径向，缓冲件230在自由状态下的尺寸大于间隙203的尺寸。
156.图13a为缓冲件230与第一传动件210的一种连接结构图。图13a中，缓冲件230与第一传动件210之间具有粘接件204，缓冲件230与第一传动件210通过粘接件204连接。如此，可以通过粘接的方式连接缓冲件230与第一传动件210，降低装配过程中的难度，简化装配流程，节约成本。
157.此外，粘接件204不会受外力的影响，粘接件204不会影响保护装置200的机械强度。例如，图8b中所示的f1与f2均不会影响粘接件204的机械强度。
158.本技术对粘接件204的材料不做限制，例如，粘接件204的材料可以选用聚氨酯类，聚丙稀酸脂类，有机硅类等等。
159.图13b为缓冲件230与第一传动件210的另一种连接结构图。图13b中，缓冲件230与第一传动件210通过紧固件205连接，紧固件205沿安装孔211的径向延伸。如此，通过紧固件205连接的方式具有易装配的优点，对缓冲件230与间隙203的形状匹配度要求降低，降低制
造成本和装配成本。
160.此外，由于紧固件205沿安装孔211的径向延伸，请再次参阅图8b，当第二传动件220受到外力f后，f1通过紧固件205传递至第一传动件210的过程中，紧固件205不易受损，且缓冲件230能缓冲f1，如此，紧固件205在连接第一传动件210和缓冲件230的同时，紧固件205自身的机械可靠性可以得到良好的保障。
161.本技术对紧固件205的结构不做限制，例如，紧固件205可以为螺钉、螺栓或者铆钉等。
162.图13c为缓冲件230与第一传动件210的又一种连接结构图。图13c中，第一传动件210、缓冲件230和第二传动件220通过紧固件205连接。如此，缓冲件230被第一传动件210与第二传动件220夹持，缓冲件230同样可以实现较优的缓冲作用。还可以节约装配时间和装配成本。
163.同理，本技术对缓冲件230与第二传动件220的连接方式不做限制，请参阅上述缓冲件230与第一传动件210的连接方式，此处不再赘述。
164.需要说明的是，缓冲件230与第一传动件210的连接方式、缓冲件230与第二传动件220的连接方式可以相同，也可以不相同。例如，第一传动件210与缓冲件230通过粘接件204连接，第二传动件220与缓冲件230通过紧固件205连接。
165.在保护装置200的作用下，负载机构12(例如手臂组件126)受到外力冲击后，经过缓冲件230可以极大程度降低该外力对转动轴13的损伤。尤其是该外力的方向沿安装孔211的径向的情况下，如果没有保护装置200的保护，转动轴13在弯矩的作用下极易断裂，在保护装置200的保护下，该外力经过第二传动件220、缓冲件230、第一传动件210才传递至转动轴13，缓冲件230的缓冲有效保护转动轴13。对于外力不沿安装孔211的径向的情况下，如图8b所示，该外力沿安装孔211的径向的分力f2同样可以被缓冲件230缓冲。
166.本技术实施例提供的机器人100的第一驱动机构121的转动轴13与保护装置200连接，可以降低与第一方向x垂直的力对其转动轴13的损伤。需要说明的是，上述仅仅是以第一驱动机构121作为示例进行描述。
167.相应地，第二驱动机构124的转动轴13与保护装置200连接，可以降低与第二方向y垂直的力对其转动轴13的损伤。转头驱动机构111、点头驱动机构114同理，此处不再赘述。
168.如此，机器人100在与其他物体碰撞或者跌落后，极大程度避免了其内部驱动机构的转动轴13的损伤，有利于延长机器人100的使用寿命。
169.可以理解的是，本技术对机器人100的驱动机构与保护装置200的数量关系，例如，每个驱动机构均配置一个保护装置200。或者，根据使用场景和经验，部分驱动机构配置保护装置200等，例如，容易损坏的驱动机构配置保护装置200。
170.综上可以看出，本技术提供的保护装置200可以保护沿自身轴线转动的转动轴13。
171.由此，在本技术中，对上述转动轴13的动力源不做限制，例如，转动轴13可以是电机轴，也可以是与其他传动机构连接的轴，例如齿轮轴等等。
172.进一步需要强调的是，本技术对与第二传动件220连接的负载机构不做限制，上述示例中，负载机构是手臂组件126。在其他实施例中，该负载机构可以是其他结构，根据具体使用场景进行选择。
173.换言之，本技术的保护装置200适用于保护转动轴13，转动轴13沿其轴线做回转运
动，本技术对与转动轴13连接的动力输出结构不做限制，对与第二传动件220连接的负载机构也不做限制。
174.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何在本技术揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种转动轴的保护装置，其特征在于，所述转动轴的保护装置用于与转动轴连接；所述保护装置包括：第一传动件、缓冲件和第二传动件；所述第一传动件包括安装孔，所述转动轴与所述安装孔连接；所述第二传动件套设于所述第一传动件外，沿所述安装孔径向，所述第二传动件的内侧壁与所述第一传动件的外侧壁之间具有间隙；所述间隙内设有一个或多个所述缓冲件，且所述第一传动件通过所述缓冲件与所述第二传动件连接。2.根据权利要求1所述的转动轴的保护装置，其特征在于，所述缓冲件用于在受沿所述安装孔径向力的情况下，产生形变。3.根据权利要求1所述的转动轴的保护装置，其特征在于，所述转动轴的保护装置还包括：相互啮合的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮设置在所述转动轴外侧，所述第二齿轮设置在所述第一传动件内侧壁。4.根据权利要求1所述的转动轴的保护装置，其特征在于，所述缓冲件与所述第一传动件过盈配合。5.根据权利要求1所述的转动轴的保护装置，其特征在于，所述缓冲件与所述第二传动件过盈配合。6.根据权利要求1-5任一项所述的转动轴的保护装置，其特征在于，所述第二传动件包括安装槽，所述安装槽包括内侧壁和底壁，所述第一传动件与所述底壁抵接；所述缓冲件与所述内侧壁抵接。7.根据权利要求1-5任一项所述的转动轴的保护装置，其特征在于，所述第二传动件的内表面沿所述安装孔轴线方向的投影为规则的多边形或者两两边相交处呈弧形过渡的多边形，所述内表面为所述第二传动件面向所述第一传动件的表面。8.根据权利要求7所述的转动轴的保护装置，其特征在于，所述两两边相交处呈弧形过渡的多边形为：两两边相交处呈弧形过渡的三边形。9.根据权利要求1-5任一项所述的转动轴的保护装置，其特征在于，所述缓冲件为多个，多个所述缓冲件沿所述安装孔的周向间隔分布。10.根据权利要求9所述的转动轴的保护装置，其特征在于，至少部分相邻的所述缓冲件连接。11.根据权利要求1-5任一项所述的转动轴的保护装置，其特征在于，所述缓冲件的材料包括：硅胶和橡胶中的至少一种。12.根据权利要求1-5任一项所述的转动轴的保护装置，其特征在于，所述转动轴的保护装置还包括：紧固件，所述紧固件沿所述安装孔的径向延伸；所述第一传动件、所述第二传动件和所述缓冲件中的至少两个与所述紧固件连接。13.根据权利要求1-5任一项所述的转动轴的保护装置，其特征在于，所述转动轴的保护装置还包括：粘接件，所述第一传动件通过所述粘接件与所述缓冲件连接；和/或，所述第二传动件通过所述粘接件与所述缓冲件连接。14.一种动力机构，其特征在于，所述动力机构包括：驱动装置、转动轴和权利要求1-13任一项所述的转动轴的保护装置；所述驱动装置与所述转动轴连接；所述转动轴与所述第一传动件连接。
15.一种机器人，其特征在于，所述机器人包括：主体、机械臂和权利要求14所述的动力机构；所述动力机构与所述主体连接，所述机械臂与所述第二传动件连接。16.根据权利要求15所述的机器人，其特征在于，所述机器人还包括：连接件，所述连接件与所述第二传动件可拆卸连接，所述机械臂通过所述连接件与所述第二传动件连接。17.根据权利要求15或16所述的机器人，其特征在于，所述机械臂为手臂结构或者头部结构。

技术总结
本申请实施例公开一种转动轴的保护装置、动力机构和机器人，涉及机械领域，解决了转动轴易受外力损伤的问题。具体方案为：保护装置包括：第一传动件、缓冲件和第二传动件；第一传动件包括安装孔，该转动轴与该安装孔连接；该第二传动件套设于该第一传动件外，沿该安装孔径向，该第二传动件的内侧壁与该第一传动件的外侧壁之间具有间隙；该间隙内设有一个或多个该缓冲件。缓冲件用于在受沿该安装孔径向力的情况下，产生形变，如此，外力经过第二传动件、缓冲件传递至转动轴。缓冲件产生沿该安装孔径向的形变，削弱该力，缓冲件良好的缓冲作用降低弯矩对转动轴的损伤，延长转动轴的使用寿命。命。命。


技术研发人员：秦凯峰 杜红伟 张亚青 沈皇 胡兴国 贺皓
受保护的技术使用者：华为技术有限公司
技术研发日：2022.07.15
技术公布日：2023/7/14