[实用新型]动力关节总成和足式机器人

说明书

本实用新型涉及一种动力关节总成和足式机器人。足式机器人包括动力关节总成，动力关节总成包括第一臂体、第二臂体、第一动力单元和第二动力单元。第二臂体可转动地连接于第一臂体，第一动力单元固定连接于第二臂体，且可转动地直接连接于第二动力单元，使得第一动力单元和第二动力单元之间不需要多余的连接件或固定件即相互连接。同时第一动力单元通过一传动组件传动连接第一臂体，传动组件具有用以放大第一动力单元的输出扭矩的传动比α，以匹配第一臂体所需的扭矩，使得传动组件能够弥补第一动力单元输出扭矩的不足，第一动力单元不需要搭配传动比更大的减速器，因而节省了动力关节总成及足式机器人的重量和占用体积。

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，特别是涉及一种动力关节总成和足式机器人。

背景技术

随着工业自动化的不断发展，工业机器人被越来越多的应用于汽车制造、电气电子、钣金成型、金属焊接等领域，目前继工业机器人、协作机器人的成熟和推广之后，各研究机构以及企业开始在足式机器人的研究投入了极大的人力和物力，使足式机器人逐渐商用化。

但因为结构、重量、动力、强度的约束，常见的足式机器人的体重在20公斤到100公斤居多，使得体积和重量都偏大，导致制造成本偏高，严重影响到产品商业化的速度。其体积和和重量偏大的原因主要体现为以下两个方面：

首先，常见的足式机器人需要用到一个或者更多的动力单元为关节提供扭矩，这就造成当前行业内的足式机器人动力单元都需要很复杂的加工件来连接每个动力单元，这可能会导致加工精度的不足而导致过量的配合间隙，这些连接件的配合间隙，累计公差会随着动力单元个数的增加或者连接件的复杂程度的提高、加工精度降低等原因逐步放大，从而降低了机器人腿部关节的强度，增加了零件本身的重量，一些特定的加工件会花费高昂的成本；

其次，足式机器人各个关节运动时所需的扭矩不同，以四足机器人三关节为例，其小腿关节受到的扭力要大于髋关节和大腿关节。人们在选用动力单元时多为选择三关节扭矩的最高值作为三个关节动力单元的扭矩值，或根据不同扭矩选用不同规格动力单元。这样导致扭矩值大的动力单元要搭配减速器的减速比更大或定子转子更大的结构，为了结构的外观一致性，人们会将动力单元的外观大小做到相同，这样就要占用更大的空间，从而增加了体积和重量，造成了空间的浪费，而实际上对于小扭矩的动力单元不需要搭配减速比大的减速器或定子转子更大的结构。

因此，如何将足式机器人做得更轻、更小，成为能够进一步使足式机器人的商业化得到突破的关键。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有的足式机器人结构复杂、加工成本高、且体积和重量偏大的问题，提供一种动力关节总成和包括该动力关节总成的足式机器人，旨在简化足式机器人的结构，减小足式机器人的体积和重量，并降低足式机器人的安装难度及加工成本。

根据本申请的一个方面，提供一种动力关节总成，包括：

第一臂体；

第二臂体，一端可转动地连接于所述第一臂体；

第一动力单元，固定连接于所述第二臂体，且所述第一动力单元通过一传动组件传动连接于所述第一臂体，所述第一动力单元用于驱动所述第一臂体相对所述第二臂体绕第一轴线转动，所述传动组件具有一传动比α，所述传动比α配置为用以放大所述第一动力单元的输出扭矩；

第二动力单元，通过第一线缆电性连接于所述第一动力单元，且所述第二动力单元可转动地连接于所述第一动力单元，所述第二动力单元的输出扭矩小于或等于所述第一动力单元的输出扭矩，所述第二动力单元用于驱动所述第一动力单元、所述传动组件、所述第二臂体和所述第一臂体一同相对所述第二动力单元绕平行于所述第一轴线的第二轴线转动。

在其中一个实施例中，所述传动组件包括：

第一传动轮，连接于所述第一动力单元；