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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107150356A(43)申请公布日2017.09.12(21)申请号201710571402.0(22)申请日2017.07.13(71)申请人东北大学地址110819辽宁省沈阳市和平区文化路三巷11号(72)发明人房立金费梓军(74)专利代理机构北京易捷胜知识产权代理事务所(普通合伙)11613代理人齐胜杰(51)Int.Cl.B25J17/00(2006.01)B25J9/12(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图3页(54)发明名称两自由度关节结构(57)摘要本发明涉及工业机器人技术领域,尤其涉及两自由度关节结构。其包括:第一机架、第一驱动装置、第一齿轮轴、第一锥齿轮、第二机架、第二驱动装置、第二齿轮轴、第二锥齿轮、第三机架、输出齿轮轴、输出锥齿轮、消隙驱动装置、消隙齿轮轴及消隙锥齿轮;第一锥齿轮设置在第一齿轮轴上,第一驱动装置驱动第一齿轮轴转动;第二锥齿轮设置在第二齿轮轴上,第二驱动装置驱动第二齿轮轴转动;输出锥齿轮设置在输出齿轮轴上;消隙锥齿轮设置在消隙齿轮轴上,消隙驱动装置驱动消隙齿轮轴转动;输出锥齿轮、消隙锥齿轮分别同时与第一锥齿轮、第二锥齿轮啮合。本发明的两自由度关节结构不仅能够实现俯仰运动、自转运动及俯仰自转复合运动,而且传动精度更高。CN107150356ACN107150356A权利要求书1/2页1.一种两自由度关节结构,其特征在于,包括:第一驱动单元(1)、第二驱动单元(2)、输出单元(3)及消隙单元(4);第一驱动单元(1)包括第一机架(11)和设置在第一机架(11)上的第一驱动装置、设置在第一机架(11)上的第一齿轮轴(15)及第一锥齿轮(16),所述第一锥齿轮(16)设置在第一齿轮轴(15)上,所述第一驱动装置驱动第一齿轮轴(15)转动;第二驱动单元(2)包括第二机架(21)和设置在第二机架(21)上的第二驱动装置、设置在第二机架(21)上的第二齿轮轴(25)及第二锥齿轮(26),所述第二锥齿轮(26)设置在第二齿轮轴(25)上,所述第二驱动装置驱动第二齿轮轴(25)转动;输出单元(3)包括第三机架(31)和设置在第三机架(31)上的输出齿轮轴(32)、输出锥齿轮(33),所述输出锥齿轮(33)设置在输出齿轮轴(32)上;消隙单元(4)包括本体与输出齿轮轴(32)连接的消隙驱动装置、设置在第三机架(31)上的消隙齿轮轴(42)及消隙锥齿轮(43),所述消隙锥齿轮(43)设置在消隙齿轮轴(42)上,所述消隙驱动装置驱动消隙齿轮轴(42)转动;所述第一机架(11)和第二机架(21)固定连接,第三机架(31)与第一机架(11)、第二机架(21)转动连接;第一锥齿轮(16)和第二锥齿轮(26)同轴设置,消隙锥齿轮(43)和输出锥齿轮(33)同轴设置,所述输出锥齿轮(33)与第一锥齿轮(16)、第二锥齿轮(26)均啮合,所述消隙锥齿轮(43)与第一锥齿轮(16)、第二锥齿轮(26)均啮合。2.根据权利要求1所述的两自由度关节结构,其特征在于,所述消隙驱动装置包括消隙电机减速机(41),所述消隙电机减速机(41)的输出轴与消隙齿轮轴(42)固连。3.根据权利要求2所述的两自由度关节结构,其特征在于,所述第一驱动装置包括第一电机减速机(12),所述第一电机减速机(12)的输出轴与第一齿轮轴(15)固连。4.根据权利要求3所述的两自由度关节结构,其特征在于,所述第二驱动装置包括第二电机减速机(22),所述第二电机减速机(22)的输出轴与第二齿轮轴(25)固连。5.根据权利要求3所述的两自由度关节结构,其特征在于,所述第一驱动装置还包括第一减速机构,所述第一电机减速机(12)的输出轴通过第一减速机构与第一齿轮轴(15)固连。6.根据权利要求4所述的两自由度关节结构,其特征在于,所述第二驱动装置还包括第二减速机构,所述第二电机减速机(22)的输出轴通过第二减速机构与第二齿轮轴(25)固连。7.根据权利要求5所述的两自由度关节结构,其特征在于,所述第一减速机构包括第一蜗轮(13)和第一蜗杆(14),所述第一蜗杆(14)与第一电机减速机(12)的输出轴固连,所述第一蜗轮(13)固连在第一齿轮轴(15)上。8.根据权利要求6所述的两自由度关节结构,其特征在于,所述第二减速机构包括第二蜗轮(23)和第二蜗杆(24),所述第二蜗杆(24)与第二电机减速机(22)的输出轴固连,所述第二蜗轮(23)固连在第二齿轮轴(25)上。2CN107150356A权利要求书2/2页9.根据权利要求1所述的两自由度关节结构,其特征在于,第三机架(31)通过第一轴承(5)与第一机架(11)转动连接;第三机架(31)通过第二轴承(6)与第二机架(21)转动连接