一种机械臂减速关节结构.pdf

(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CN106275521A(43)申请公布日2017.01.04(21)申请号201610904756.8(22)申请日2016.10.18(71)申请人上海航天控制技术研究所地址200233上海市徐汇区宜山路710号(72)发明人卢山侯月阳王奉文阳光孙宏丽(74)专利代理机构上海信好专利代理事务所(普通合伙)31249代理人尹兵朱成之(51)Int.Cl.B64G4/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种机械臂减速关节结构(57)摘要本发明涉及一种机械臂减速关节结构，包含：输入轴，与电机连接，由电机带动旋转；多个分度凸轮，分别设置在输入轴上，随输入轴一同旋转；输出轴，间隔一段距离设置在输入轴的下方，可自由旋转，并与机械臂连接；从动盘，设置在输出轴上，随输出轴一同旋转；多个滚筒，分别设置在从动盘上，且可自由滚动，并与分度凸轮相接触实现纯滚动运动，实现输入轴与输出轴之间的力矩传递及速度递减传递，并将减速后的力矩由输出轴传递至机械臂。本发明可实现多级减速比的高精度力矩输出，结构简单紧凑，减速比大、传动精度高；体积小，重量轻，安装方便，通用化强，可靠性高，特别适合应用在有轻量化需要的空间操控环境中。CN106275521ACN106275521A权利要求书1/1页1.一种机械臂减速关节结构，其特征在于，包含：输入轴，与电机连接，由电机带动旋转；多个分度凸轮，分别设置在所述的输入轴上，随输入轴一同旋转；输出轴，间隔一段距离设置在所述的输入轴的下方，可自由旋转，并与机械臂连接；从动盘，设置在所述的输出轴上，随输出轴一同旋转；多个滚筒，分别设置在所述的从动盘上，且可自由滚动，并与所述的分度凸轮相接触实现纯滚动运动，实现输入轴与输出轴之间的力矩传递及速度递减传递，并将减速后的力矩由输出轴传递至机械臂。2.如权利要求1所述的机械臂减速关节结构，其特征在于，所述的输入轴的两侧设置有第一滚动轴承，实现输入轴的自由旋转。3.如权利要求1所述的机械臂减速关节结构，其特征在于，所述的输入轴上设置有多个输入轴键槽，各个分度凸轮通过该输入轴键槽固定设置在输入轴上，并随输入轴一同旋转。4.如权利要求1所述的机械臂减速关节结构，其特征在于，所述的输出轴的两侧设置有第二滚动轴承，实现输出轴的自由旋转。5.如权利要求1所述的机械臂减速关节结构，其特征在于，所述的输出轴上设置有输出轴键槽，从动盘通过该输出轴键槽固定设置在输出轴上，并随输出轴一同旋转。6.如权利要求1所述的机械臂减速关节结构，其特征在于，所述的从动盘的两侧分别为圆柱形支撑圆盘，每个支撑圆盘上设置有多个凹槽。7.如权利要求6所述的机械臂减速关节结构，其特征在于，所述的从动盘两侧的凹槽内不对称的穿设有螺栓，所述的滚筒对应套设在各个螺栓上，固定设置在从动盘上且可自由滚动。8.如权利要求1所述的机械臂减速关节结构，其特征在于，所述的分度凸轮的数目、各分度凸轮之间的分度角度、以及滚筒的数目根据机械臂减速关节结构的减速比决定。9.如权利要求7所述的机械臂减速关节结构，其特征在于，所述的分度凸轮设置在输入轴上的位置、滚筒设置在从动盘上的位置、滚筒的直径大小根据机械臂减速关节结构的减速比、以及输入轴与输出轴之间的距离决定。10.如权利要求1所述的机械臂减速关节结构，其特征在于，还包含多个支撑架，用于安装定位并支撑整个机械臂减速关节结构。2CN106275521A说明书1/3页一种机械臂减速关节结构技术领域[0001]本发明涉及一种减速关节结构，具体是指一种用于空间操控机械臂的减速关节传动结构。背景技术[0002]目前，工业上所用的机械臂大多通过减速机构进行传动，而减速机构本身也会含有较强的非线性因素。以行星齿轮减速器为例，齿轮系统在生产加工的过程中，必须保留一定的齿侧间隙，以保障在正常工作时具有良好的油膜填充空间并防止传动过程中发生轮齿干涉。而齿侧间隙则会对行星齿轮减速器的动力学响应产生影响，从而影响到整个系统的工作性能。[0003]随着空间科学技术的发展，空间操控机械臂的形式也日渐多样，功能也日益增多。实现空间运动的缓慢稳定，通常采用一定减速比的减速关节结构作为传动。在轨服务空间机械臂需要在大范围操控空间内实现抓取、捕获、加注燃料、在轨装配等空间操控作业，各机械臂之间由电机驱动实现旋转或步进运动，而通常为了得到关节高分辨率运动，关节需要采用一定减速比的传动系统作为系统力矩传递装置。发明内容[0004]本发明的目的是提供一种机械臂减速关节结构，可实现多级减速比的高精度力矩输出，结构简单紧凑，减速比大、传动精度高；体积小，重量轻，安装方便，通用化强，可靠性高，特别适合应用在有轻量化需要的空间操控环境中。[0005