驱动模组、灵巧手和机器人的制作方法

本发明涉及智能机器人，特别涉及一种驱动模组、灵巧手和机器人。

背景技术：

1、随着机器人技术的飞速发展，灵巧手作为仿人机器人，其具有多自由度、高精度操作能力，被广泛应用于工业装配、医疗康复、太空探索等多个领域。灵巧手的每个指关节单元中均设有驱动模组，驱动模组为指关节单元的转动提供动力。

2、相关技术中，为了实现灵巧手中驱动模组大多是采用蜗轮蜗杆机构实现传动，但是蜗轮蜗杆传动具有单向自锁功能，这样的结构导致灵巧手在意外停工或断电的状态下不能够实现反驱。且蜗轮蜗杆机构中，动力只能从蜗杆传向涡轮，这也导致驱动模组中的减速机的只能是蜗杆，这种结构设计不仅会造成整个驱动模组的轴向方向的尺寸较大，不利于整个驱动模组的小型化设置。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提供一种驱动模组，旨在实现灵巧手断电反驱的同时还减小整个驱动模组的体积，有利于灵巧手的小型化设计。

2、为实现上述目的，本发明提出的驱动模组，包括：

3、减速机，所述减速机包括壳体、设于所述壳体内的行星减速组件以及输出件，所述输出件具有相对设置的第一端和第二端，所述第一端伸入所述壳体内与所述行星减速组件连接，所述第二端的端面形成有第一锥齿轮；

4、指节旋转机构，所述指节旋转机构包括外壳和驱动轴，所述外壳与所述壳体连接，所述外壳内部形成有安装腔，所述外壳还设有连通所述安装腔的第一通孔、第二通孔以及第三通孔，所述输出件经由所述第三通孔伸入所述安装腔内，所述驱动轴设于所述安装腔内，所述驱动轴的两端可经由所述第一通孔和第二通孔伸出所述安装腔的外侧，所述驱动轴的侧壁面设有与所述第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮。

5、在本发明的一实施例中，驱动轴的外周面还形成有让位槽，所述让位槽位于所述第二锥齿轮的一侧，所述让位槽的截面积自所述第二锥齿轮的一端向远离所述第二锥齿轮的一端先逐渐减小后逐渐增大，所述第一锥齿轮对应所述让位槽设置。

6、在本发明的一实施例中，所述指节旋转机构还包括：

7、两组背隙调节机构，两组所述背隙调节机构分别设于所述第一通孔和所述第二通孔内，所述背隙调节机构设有让位孔，所述驱动轴的端部穿过所述让位孔伸出所述安装腔的外侧，至少一组所述背隙调节机构在外力的作用下可相对所述外壳移动，并带动所述驱动轴沿轴向方向移动，以调节所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮之间的背隙。

8、在本发明的一实施例中，所述背隙调节机构包括：

9、端盖，所述端盖与所述外壳螺纹连接，所述端盖设有所述让位孔，所述端盖的表面还设有多个间隔设置的受力孔；

10、第一轴承，所述第一轴承的外圈与所述外壳固定，所述第一轴承的内圈与所述驱动轴固定，所述第一轴承外圈的端部与所述端盖的抵接，所述第一轴承的内圈与所述驱动轴上的限位抵接；

11、所述端盖在外力的作用下通过第一轴承带动所述驱动轴沿轴向方向移动。

12、在本发明的一实施例中，所述端盖朝向所述第一轴承的端面凹设有安装槽，所述第一轴承的外圈与所述安装槽的侧壁面抵接；

13、或者，所述第一轴承的外圈直接与所述第一通孔/所述第二通孔的侧壁面抵接。

14、在本发明的一实施例中，所述端盖朝向所述第一轴承的端面凹设有避让槽，所述避让槽，所述避让槽环设在所述让位孔的外侧，所述避让槽的外径大于所述第一轴承的内圈外径，所述避让槽使所述第一轴承的内圈与所述端盖形成有间隙。

15、在本发明的一实施例中，所述减速机还包括锁紧机构，所述锁紧机构包括：

16、第二轴承，所述第二轴承的内圈套设于所述输出件的第二端和第一端之间，所述第二轴承的外圈与所述壳体或所述外壳固定；

17、锁紧件，所述锁紧件套设于所述输出件的表面，并位于所述第二轴承远离所述第一锥齿轮的一端，所述锁紧件用以限制所述第二轴承的轴向移动。

18、在本发明的一实施例中，所述锁紧件与所述输出件通过螺纹锁紧连接；或者，所述锁紧件与所述外壳通过螺纹锁紧连接。

19、本发明还提出了一种灵巧手，所述灵巧手包括所述驱动模组。

20、本发明还提出了一种机器人，所述机器人包括所述灵巧手。

21、本发明技术方案的驱动模组中，通过在减速机的输出件上直接加工出第一锥齿轮，在指节旋转机构中的驱动轴上直接加工出第二锥齿轮，利用第一锥齿轮和第二锥齿轮直接啮合实现了减速机与指节旋转结构之间的传动。本申请方案相对传统的方案蜗轮蜗杆的单向传动方案而言，第一锥齿轮和第二锥齿轮可以实现正向转动和反向转动，即该驱动模组可以在断电状态下实现反驱，如此，当灵巧手在抓握状态下出现断电的情况，也可以轻易地从灵巧手中取下被抓握的物件。并且，由于驱动模组的输出件直接形成为第一锥形齿轮，可以避免在减速机的输出端设置轴类部件，并在轴类部件上套设齿轮的方案，节省了减速机与指节旋转机构的中间齿轮组及其安装结构，如此，不仅减少了零件数量降低了物料成本和装配成本，同时还减少了驱动模组的轴向空间和径向空间，从整体上减小驱动模组的体积，有利于实现灵巧手的微型化。并且，还使得减速机的动力到指节旋转机构的传递路径更短，减少传动误差，提高了传动效率和运动控制精度，进而提升整个驱动模组的可靠性。

1.一种驱动模组，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的驱动模组，其特征在于，所述驱动轴的外周面还形成有让位槽，所述让位槽位于所述第二锥齿轮的一侧，所述让位槽的截面积自所述第二锥齿轮的一端向远离所述第二锥齿轮的一端先逐渐减小后逐渐增大，所述第一锥齿轮对应所述让位槽设置。

3.如权利要求1所述的驱动模组，其特征在于，所述指节旋转机构还包括：

4.如权利要求3所述的驱动模组，其特征在于，所述背隙调节机构包括：

5.如权利要求4所述的驱动模组，其特征在于，所述端盖朝向所述第一轴承的端面凹设有安装槽，所述第一轴承的外圈与所述安装槽的侧壁面抵接；

6.如权利要求4所述的驱动模组，其特征在于，所述端盖朝向所述第一轴承的端面凹设有避让槽，所述避让槽，所述避让槽环设在所述让位孔的外侧，所述避让槽的外径大于所述第一轴承的内圈外径，所述避让槽使所述第一轴承的内圈与所述端盖形成有间隙。

7.如权利要求1至6中任意一项所述的驱动模组，其特征在于，所述减速机还包括锁紧机构，所述锁紧机构包括：

8.如权利要求7所述的驱动模组，其特征在于，所述锁紧件与所述输出件通过螺纹锁紧连接；或者，所述锁紧件与所述外壳通过螺纹锁紧连接。

9.一种灵巧手，其特征在于，包括如权利要求1至8中任意一项所述的驱动模组。

10.一种机器人，其特征在于，包括如权利要求9所述的灵巧手。