传动组件、驱动装置和机器人的制作方法

1.本实用新型涉及传动技术领域，具体地，涉及一种传动组件、驱动装置和机器人。


背景技术：

2.驱动装置通过驱动器和传动组件输出动力。相关技术中，传动组件与驱动器的动力轴相连，传动组件的每个自由度需要对应的驱动器驱动，即，传动组件的自由度和驱动器的数量相等。因此，对于多自由度的传动组件，驱动器的数量无法减少，存在空间利用率低以及成本高的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
4.为此，本实用新型的实施例提出一种传动组件，该传动组件可以增加空间利用率并降低成本。
5.本实用新型的实施例提出一种具有上述传动组件的驱动装置。
6.本实用新型的实施例提出一种具有上述传动组件的机器人。
7.本实用新型实施例的传动组件包括：
8.支撑件；
9.凸轮，所述凸轮与所述支撑件间隔布置，所述凸轮的周壁面设有凹槽，所述凹槽的中心线在所述凸轮的周向上至少具有第一位置和第二位置，所述第一位置与所述凸轮的端面之间的距离和所述第二位置与所述凸轮的所述端面之间的距离不同；
10.输出件，所述输出件包括第一端、第二端和支撑部，所述支撑部位于所述第一端和所述第二端之间，所述第一端的至少部分配合在所述凹槽内，所述支撑部与所述支撑件相连且相对于所述支撑件可绕第一轴线和第二轴线转动，所述第一轴线与所述第二轴线正交。
11.本实用新型实施例的传动组件利用输出件的第一端的至少部分与凸轮的凹槽配合，且输出件的支撑部相对于支撑件可绕第一轴线和第二轴线中的一者转动，凸轮转动过程中，输出件的第一端的位置在该处沿凸轮的径向发生改变，输出件的第二端的位置也对应改变，因此，本实用新型实施例的传动组件可以通过凸轮的转动带动输出件相对于支撑件绕第一轴线和第二轴线中的一者转动。
12.此外，凹槽的中心线在凸轮的周向上至少具有第一位置和第二位置，第一位置与凸轮的端面之间的距离和第二位置与凸轮的端面之间的距离不同，即凹槽的至少部分沿凸轮的轴向凸出，从而使凹槽具有弯曲段。因此，输出件的第一端的位置在凹槽的弯曲段沿凸轮的轴向产生偏移，输出件的第二端的位置也对应改变，因此，本实用新型实施例的传动组件可以通过凸轮的转动带动输出件相对于支撑件绕第一轴线和第二轴线中的另一者转动。
13.本实用新型实施例的传动组件可以通过凸轮的转动带动输出件相对于支撑件绕第一轴线和第二轴线转动，凸轮只需通过一个驱动器驱动，即，输出件的两个自由度通过一
个驱动器驱动，因此，驱动器的数量小于自由度的数量。
14.由此，本实用新型实施例的传动组件可以减小驱动器的数量，进而可以增加空间利用率并降低成本。
15.在一些实施例中，所述第一轴线的延伸方向与所述凸轮的轴向一致。
16.在一些实施例中，所述支撑部与所述支撑件球铰连接。
17.在一些实施例中，所述凸轮的周壁面包括沿所述凸轮的周向依次相连的第一壁面、第二壁面、第三壁面和第四壁面，所述第一壁面的径向尺寸大于所述第三壁面的径向尺寸，所述凹槽包括沿所述凸轮的周向依次相连的第一部分、第二部分、第三部分和第四部分，所述第一部分设在所述第一壁面上，所述第二部分设在所述第二壁面上，所述第三部分设在所述第三壁面上，所述第四部分设在所述第四壁面上。
18.在一些实施例中，所述第一壁面以及所述第三壁面的径向尺寸沿所述凸轮的周向保持不变。
19.在一些实施例中，所述第一部分的中心线在所述凸轮的周向上至少具有所述第一位置和所述第二位置，所述第二部分、所述第三部分和所述第四部分中每一者的中心线与所述凸轮的端面之间的距离沿所述凸轮的周向不变。
20.在一些实施例中，所述凹槽的槽腔包括第一腔和第二腔，所述第一腔贯穿所述凸轮的周壁面，所述第二腔位于所述第一腔远离所述凸轮的周壁面的一侧，且与所述第一腔连通，所述第二腔在所述凸轮的轴向上的尺寸大于所述第一腔在所述凸轮的轴向的尺寸。
21.在一些实施例中，所述凹槽为t型槽或者燕尾槽。
22.在一些实施例中，所述输出件的第一端设有配合在所述第二腔内的接触部，所述接触部具有与所述第二腔的壁面配合的球面。
23.在一些实施例中，所述输出件的第一端和所述支撑部之间的连线与所述输出件的第二端和所述支撑部之间的连线的夹角大于0度且小于等于90度。
24.本实用新型实施例的驱动装置，包括上述任一实施例所述的传动组件。
25.本实用新型实施例的机器人，包括上述实施例的驱动装置。
附图说明
26.图1是本实用新型实施例的传动组件的结构示意图。
27.图2是本实用新型实施例的凸轮的结构示意图。
28.图3是本实用新型实施例的凸轮的结构示意图。
29.图4是图3中的a-a剖视图。
30.图5是本实用新型实施例的凸轮的结构示意图。
31.图6是图5中的b-b剖视图。
32.图7是本实用新型实施例的连接件的结构示意图。
33.图8是本实用新型实施例的输出件的结构示意图。
34.附图标记：
35.凸轮10；第一壁面101；第二壁面102；第三壁面103；第四壁面104；第一端面105；第二端面106；轴孔107；凹槽11；第一腔1101；第二腔1102；第一部分111；第二部分112；第三部分113；第四部分114；
36.输出件20；第一段201；第二段202；第一连接孔201；第二连接孔202；第一端21；接触件211；连接杆2111；接触点2112；第二端22；支撑部23；
37.支撑件30；
38.传动轴40。
具体实施方式
39.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
40.下面参考附图描述本实用新型实施例的传动组件。
41.如图1-图8所示，本实用新型实施例的传动组件包括支撑件30、凸轮10和输出件20。
42.凸轮10与支撑件30间隔布置，凸轮10的周壁面设有凹槽11，凹槽11的中心线在凸轮10的周向上至少具有第一位置和第二位置，第一位置与凸轮10的端面之间的距离和第二位置与凸轮10的该端面之间的距离不同。换言之，第一位置和第二位置与凸轮10的同一端面之间的距离不同，第一位置和第二位置在凸轮10的轴向(如图1中的左右方向)上间隔开，因此凹槽11位于第一位置和第二位置之间的部分为弯曲段。
43.具体地，凸轮10包括在其轴向上相对的第一端面105和第二端面106，第一位置与凸轮10的第一端面105之间的距离和第二位置与凸轮10的第一端面105之间的距离不同，并且第一位置与凸轮10的第二端面106之间的距离和第二位置与凸轮10的第二端面106之间的距离不同。
44.本实用新型实施例的传动组件还包括传动轴40，凸轮10具有与传动轴40固定连接的轴孔107，轴孔107沿轴向贯穿第一端面105和第二端面106，传动轴40用于连接驱动器。
45.输出件20包括第一端21、第二端22和支撑部23，支撑部23位于输出件20的第一端21和输出件20的第二端22之间，输出件20的第一端21的至少部分配合在凹槽11内，支撑部23与支撑件30相连且相对于支撑件30可绕第一轴线和第二轴线转动，第一轴线与第二轴线正交。即，输出件20具有两个自由度。
46.本实用新型实施例的传动组件利用输出件20的第一端21的至少部分与凸轮10的凹槽11配合，且输出件20的支撑部23相对于支撑件30可绕第一轴线和第二轴线中的一者转动，凸轮10转动过程中，支撑件30保持固定，输出件20的第一端21的位置在该处沿凸轮10的径向发生改变，输出件20的第二端22的位置也对应改变，因此，本实用新型实施例的传动组件可以通过凸轮10的转动带动输出件20相对于支撑件30绕第一轴线和第二轴线中的一者转动。
47.此外，凹槽11的中心线在凸轮10的周向上至少具有第一位置和第二位置，第一位置与凸轮10的端面之间的距离和第二位置与凸轮10的端面之间的距离不同，即凹槽11的至少部分沿凸轮10的轴向凸出，从而使凹槽11具有弯曲段。因此，输出件20的第一端21的位置在凹槽11的弯曲段沿凸轮10的轴向产生偏移，输出件20的第二端22的位置也对应改变，因此，本实用新型实施例的传动组件可以通过凸轮10的转动带动输出件20相对于支撑件30绕第一轴线和第二轴线中的另一者转动。
48.本实用新型实施例的传动组件可以通过凸轮10的转动带动输出件20相对于支撑件30绕第一轴线和第二轴线转动，凸轮10只需通过一个驱动器驱动，即，输出件20的两个自由度通过一个驱动器驱动，因此，驱动器的数量小于自由度的数量。
49.由此，本实用新型实施例的传动组件可以减小驱动器的数量，进而可以增加空间利用率并降低成本。
50.在一些可选地实施例中，支撑部23与支撑件30通过万向节相连，万向节包括第一转轴和第二转轴，第一转轴的中心轴线形成第一轴线，第二转轴的中心轴线形成第二轴线。
51.可以理解的是，支撑件30、输出件20以及第一转轴和第二转轴的空间位置可以根据设计要求和实际需求设置，从而使支撑部23相对于支撑件30可绕第一轴线和第二轴线转动。
52.在另一些可选地实施例中，支撑部23与支撑件30球铰连接。即相对于支撑件30可绕任意轴线转动。可以理解的是，本实用新型实施例的传动组件不用考虑第一转轴和第二转轴的空间位置，从而可以减小设计难度。
53.在一些实施例中，第一轴线的延伸方向与凸轮10的轴向一致。此时，凸轮10与支撑件30沿前后方向间隔布置。可以理解的是，在本实施例中，输出件20相对于支撑件30绕第一轴线转动过程中，输出件20的第一端21沿凸轮10的周向移动，在该过程中，凹槽11与输出件20的第一端21配合的部分的中心线与凸轮10的端面之间的距离保持不变，因此可以减小凹槽11的设计难度和加工难度。
54.在一些实施例中，如图3和图4所示，凹槽11的槽腔包括第一腔1101和第二腔1102，第一腔1101贯穿凸轮10的周壁面，第二腔1102位于第一腔1101远离凸轮10的周壁面的一侧，且与第一腔1101连通，第二腔1102在凸轮10的轴向上的尺寸大于第一腔1101在凸轮10的轴向的尺寸。
55.可以理解的是，输出件20的第一端21的至少部分与凹槽11配合时，凹槽11可以对输出件20的第一端21的至少部分进行约束，使输出件20的第一端21的至少部分配合在第二腔1102中，从而避免输出件20的第一端21的至少部分脱离凹槽11。
56.此外，凸轮10可以为分体结构，也可以为一体结构。凸轮10为分体结构时，可以将凸轮10沿凹槽11的中心线分为两部分，也可以沿凸轮10的轴线将凸轮10分为多个部分，从而便于第一端21的至少部分装配进凹槽11中。凸轮10为一体结构时，凸轮10的结构强度更高，而且可以在凹槽11上设置安装口，以使第一端21的至少部分装配进凹槽11中。
57.具体地，凹槽11为t型槽或者燕尾槽。当然，凹槽11还可以为其它形状。
58.在一些实施例中，如图1和图7所示，输出件20的第一端21设有配合在第二腔1102内的接触部，接触部具有与第二腔1102的壁面配合的球面。可以理解的是，接触部的球面可以保证接触部与第二腔1102的壁面，可以避免接触部与第二腔1102的壁面之间产生跳动，从而保证输出件20稳定性。
59.具体地，如图7所示，输出件20的第一端21设有接触件211，接触件211包括连接杆2111和接触点2112，接触点2112形成接触部。接触点2112配合在第二腔1102中，连接杆2111穿过第一腔1101与输出件20的第一端21相连。
60.在一些实施例中，如图1和图8所示，输出件20的第一端21和支撑部23之间的连线与输出件20的第二端22和支撑部23之间的连线的夹角大于0度且小于等于90度。
61.可以理解的是，输出件20的第二端22的位置调整时，不需要调整凸轮10和支撑件30的位置，只需调整输出件20的第一端21和支撑部23之间的连线与输出件20的第二端22和支撑部23之间的连线的夹角，就可以调整输出件20的第二端22的位置。
62.具体地，如图1和图8所示，输出件20包括固定连接的第一段201和第二段202，第一段201的一端形成输出件20的第一端21上，第一段201的一端与第二段202的一端相连，支撑部23设在第一段201和第二段202的连接处，第二段202的另一端形成输出件20的第二端22，第一段201的长度方向与第二段202的长度方向的夹角大于0度且小于等于90度。
63.第一段201的一端设有与接触件211相连的第一连接孔201，第一段201和第二段202的连接处设有与支撑部23相连的第二连接孔202。其中，支撑部23为朝向支撑件30延伸的杆体、
64.在一些实施例中，如图1-图3所示，凸轮10的周壁面包括沿凸轮10的周向依次相连的第一壁面101、第二壁面102、第三壁面103和第四壁面104，第一壁面101的径向尺寸大于第三壁面103的径向尺寸。
65.可以理解的是，第二壁面102的径向尺寸沿邻近第三壁面103的方向逐渐减小，第四壁面104的径向尺寸沿邻近第一壁面101的方向逐渐增大。第一壁面101、第二壁面102、第三壁面103和第四壁面104上均设有凹槽11的一部分，且凹槽11位于第一壁面101、第二壁面102、第三壁面103和第四壁面104上的部分依次相连。
66.具体地，如图5和图6所示，凹槽11包括沿凸轮10的周向依次相连的第一部分111、第二部分112、第三部分113和第四部分114，第一部分111设在第一壁面101上，第二部分112设在第二壁面102上，第三部分113设在第三壁面103上，第四部分114设在第四壁面104上。
67.凸轮10转动过程中，输出件20的第一端21的至少部分依次与凹槽11的第一部分111、第二部分112、第三部分113和第四部分114配合。并且，输出件20的第一端21的至少部分的位置随着周壁面的径向尺寸的改变而改变，从而可以使输出件20的第一端21绕第一轴线转动。
68.在一些实施例中，如图1-图3所示，第一壁面101以及第三壁面103的径向尺寸沿凸轮10的周向保持不变。
69.在本实施例中，输出件20的第一端21的至少部分与凹槽11位于第一壁面101以及第三壁面103上的部分配合时，输出件20的第一端21绕第一轴线不转动，从而根据设计要求在第一壁面101和第三壁面103上设计凹槽11的形状，使输出件20在其它自由度运动。
70.在一些实施例中，如图1、图2、图5和图6所示，第一部分111的中心线在凸轮10的周向上至少具有第一位置和第二位置，第二部分112、第三部分113和第四部分114中每一者的中心线与凸轮10的端面之间的距离沿凸轮10的周向不变。
71.可以理解的是，凹槽11的第一部分111的至少部分沿凸轮10的轴向凸出，从而使凹槽11的第一部分111具有弯曲段，因此，输出件20的第一端21的位置在凹槽11的第一部分111沿凸轮10的轴向产生偏移，输出件20的第二端22的位置也对应改变。输出件20的第一端21的位置在凹槽11的其它部分沿凸轮10的轴向不运动。
72.具体地，凹槽11的第一部分111具有多个弯曲段，凹槽11的第一部分111呈s形。因此，输出件20的第一端21可产生沿凸轮10的轴向产生往复偏移，从而使输出件20相对支撑件30绕第二轴线往复转动。
73.本实用新型实施例的驱动装置，包括上述任一实施例的传动组件。其中，驱动装置包括电机，电机与凸轮10的传动轴40相连。本实用新型实施例的驱动装置具有上述任一实施例的传动组件的优点。
74.本实用新型实施例的机器人，包括上述实施例的传动组件或驱动装置。本实用新型实施例的机器人具有上述实施例的传动组件或驱动装置的优点。
75.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
76.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
77.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
78.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
79.在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
80.尽管已经示出和描述了上述实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本实用新型的保护范围内。