[发明专利]驱动结构及机械臂

说明书

本发明涉及一种驱动结构及机械臂。该驱动结构，包括箱体、多根输出轴以及多组驱动组件；多根输出轴同心设置，且均相对于箱体转动设置；多组驱动组件以输出轴为中心周向设置，每一组驱动组件对应一根输出轴，且能够驱动对应的输出轴转动；每一驱动组件均包括驱动件、第一齿轮组、传动轴以及第二齿轮组，驱动件固设于箱体，且驱动件的输出轴与第一齿轮组传动连接，传动轴两端分别与第一齿轮组、第二齿轮组传动连接，第二齿轮组与对应的输出轴传动连接；通过在驱动件的输出轴与输出轴之间设置传动轴，一方面，减小了大齿轮半径，增加了齿轮的强度；另一方面，使得轴与轴之间的跨距大大减小，从而有效增加了传动精度。

技术领域

本发明涉及机器人传动相关技术领域，特别是涉及一种极端环境下的驱动结构及机械臂。

背景技术

在高辐射、高污染等极端环境下，普通的关节驱动机器人的电机及传感器等电子元器件无法正常工作，因此需要将驱动机器人的驱动装置外置于防护措施外，以保证驱动装置与极端环境隔离；

目前存在一些机械传动机械臂，其驱动结构均设置于机械臂的基座端，通过机械机构传动将动力传递至机械臂的执行机构处，并能够实现机械臂的多自由度运动，从而在保证传动精度的同时实现驱动装置的外置，以保证机械臂能够使用于极端环境；

但是此类机械臂的驱动力，需要从基座端通过机械传动传递至执行端，因此对基座端所输出的扭矩具有较高要求，现有驱动结构为满足扭矩需求，驱动件与输出轴之间的齿轮组通常需要具有较大的齿数比，即其中一个齿轮直径较大，从而导致驱动件与输出轴之间的跨距较大，齿轮啮合精度较低。

发明内容

基于此，有必要针对基座驱动型机械臂的驱动结构内部齿轮啮合精度较低的问题，提供一种适用于基座驱动型机械臂且齿轮啮合精度较高的驱动结构及机械臂。

本发明首先提供一种驱动结构，包括箱体、多根输出轴以及多组驱动组件；多根所述输出轴同心设置，且均相对于所述箱体转动设置；多组所述驱动组件以所述输出轴为中心周向设置，每一组所述驱动组件对应一根所述输出轴，且能够驱动对应的所述输出轴转动；每一所述驱动组件均包括驱动件、第一齿轮组、传动轴以及第二齿轮组，所述驱动件固设于所述箱体，且所述驱动件的输出轴与所述第一齿轮组传动连接，所述传动轴两端分别与所述第一齿轮组、第二齿轮组传动连接，所述第二齿轮组与对应的所述输出轴传动连接；沿着所述输出轴的径向方向，所述输出轴、对应的所述传动轴以及对应的所述驱动件的输出轴三者由内至外依次设置。

上述驱动结构，通过在驱动件的输出轴与输出轴之间设置传动轴，使用两级齿轮传动代替现有技术中的单级齿轮传动，一方面，减小了大齿轮半径，在减少齿轮成本的同时增加了齿轮的强度；另一方面，使得轴与轴之间的跨距大大减小，从而有效减少齿轮间啮合不良的情况发生的可能，增加了轴与轴之间齿轮的啮合精度，进而增加了传动精度。

在其中一个实施例中，所述第一齿轮组沿所述输出轴的径向方向位于同一平面。

可以理解的是，配合输出轴、对应的传动轴以及对应的驱动件的输出轴三者由内至外依次设置，第一齿轮组能够视为以输出轴的轴线为中心呈径向辐射分布，从而能够尽可能利用箱体的内部空间，以减少驱动机构的体积。

在其中一个实施例中，所述第一齿轮组包括相互啮合的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮固设于所述驱动件的输出轴，所述第二齿轮固设于所述传动轴。

在其中一个实施例中，所述输出轴靠近所述驱动件一侧的端面，与所述驱动件所在平面之间的间距，按照各所述输出轴由内至外的顺序逐渐增大，每一所述第二齿轮组与所述输出轴凸出于其他所述输出轴的部分对应。

可以理解的是，能够保证第二齿轮组在与对应的输出轴传动连接时，不会与其他驱动组件干涉，也不会与其他输出轴干涉。