一種輪式機(jī)器人的轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)及安裝方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種輪式機(jī)器人的轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)及安裝方法，包括伺服電機(jī)、電機(jī)減速器、減速器安裝座和輪轂，所述輪轂外環(huán)套設(shè)有輪胎，在輪轂的兩側(cè)中部各設(shè)置一個軸承位，兩個軸承位分別為第一軸承位和第二軸承位，所述減速器安裝座外端通過兩個軸承對應(yīng)安裝在輪轂的兩個軸承位上，所述伺服電機(jī)與電機(jī)減速器傳動連接，所述電機(jī)減速器安裝在減速器安裝座內(nèi)，電機(jī)減速器的輸出軸端頭連接安裝有內(nèi)傳動法蘭，所述內(nèi)傳動法蘭的外環(huán)面再通過臺階軸螺栓傳動連接安裝在輪上。在承載上具有；具備承受較大的沖擊載荷以及彎矩的能力，可以勝任機(jī)器人輪系的工作要求；在傳動功能上；可以將減速電機(jī)固定上，并高效傳遞減速電機(jī)輸出的扭矩，同時避免過定位。

A Rotary Wheel System and Installation Method for Wheeled Robot

The invention discloses a wheel system and installation method of a wheeled robot, which comprises a servo motor, a motor reducer, a reducer mounting seat and a hub. The outer ring of the hub is provided with a tire, and a bearing position is arranged in the middle of each side of the hub. The two bearing positions are the first and the second respectively. The outer end of the speed reducer mounting seat is correspondingly mounted on two bearing positions of the wheel hub through two bearings. The servo motor is connected with the motor reducer drive. The motor reducer is installed in the speed reducer mounting seat. The output shaft end of the motor reducer is connected with an internal drive flange, and the outer ring of the internal drive flange passes through. Stepped shaft bolt drive connection is installed on the wheel. It has the ability of bearing large impact load and bending moment, and can be competent for the working requirements of the robot gear train. In the transmission function, it can fix the reducer motor and transfer the output torque of the reducer motor efficiently, while avoiding over-positioning.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種輪式機(jī)器人的轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)及安裝方法
本專利技術(shù)涉及機(jī)器人裝備
，具體涉及一種輪式機(jī)器人的轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)安裝方法。
技術(shù)介紹
現(xiàn)有輪式機(jī)器人，除了使用輪轂電機(jī)的以外，不外乎三種輪系結(jié)構(gòu)：1.如圖1所示，直連式——伺服電機(jī)+減速器+輪子；2.如圖2所示，串聯(lián)式——伺服電機(jī)+減速器+聯(lián)軸器+輪子；3.旁軸傳動式——伺服電機(jī)+減速器，通過齒輪、同步帶或者鏈輪在平行軸位置傳動。上述三種方案各有其技術(shù)問題或局限性：直連式：優(yōu)點(diǎn)在于其結(jié)構(gòu)緊湊，減速器的輸出軸直接連接輪子，沒有多余機(jī)構(gòu)，沒有額外回程間隙，沒有過定位；缺點(diǎn)是減速器這種精密設(shè)備，直接承受從地面?zhèn)鬟f過來的沖擊，減速器壽命剪短，從而造成設(shè)備失效。串聯(lián)式：優(yōu)點(diǎn)在于其載荷優(yōu)化，電機(jī)減速器不再承受輪子傳遞過來的載荷，輪子由專門的軸承固定，減速器只負(fù)責(zé)給輪子提供扭矩，軸承專門承受載荷；缺點(diǎn)是，對于一側(cè)輪系，由里到外需要依次排布下抱閘(選配)，編碼器，伺服電機(jī)，減速器，減速器支架，聯(lián)軸器，輪子支架，輪子等7～8種零件，占據(jù)很長的空間，這種空間的占據(jù)，使得機(jī)器人寬度尺寸無法縮小，造成通過能力變差。旁軸傳動式：有點(diǎn)在于即可以避免電機(jī)減速器直接承受沖擊載荷，同時空間排布靈活，可以適應(yīng)多種車體空間排布的要求；缺點(diǎn)是容易出現(xiàn)回程間隙，導(dǎo)致控制誤差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的即在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種輪式機(jī)器人的轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)安裝方法，解決上述三種輪系結(jié)構(gòu)的缺陷問題。本專利技術(shù)通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種輪式機(jī)器人的轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)，包括伺服電機(jī)、電機(jī)減速器、減速器安裝座和輪轂，所述輪轂外環(huán)套設(shè)有輪胎，在輪轂的兩側(cè)中部各設(shè)置一個軸承位，兩個軸承位分別為第一軸承位和第二軸承位，所述減速器安裝座外端通過兩個軸承對應(yīng)安裝在輪轂的兩個軸承位上，所述伺服電機(jī)與電機(jī)減速器傳動連接，所述電機(jī)減速器安裝在減速器安裝座內(nèi)，電機(jī)減速器的輸出軸端頭連接安裝有內(nèi)傳動法蘭，所述內(nèi)傳動法蘭的外環(huán)面再通過臺階軸螺栓傳動連接安裝在輪上。進(jìn)一步的，所述內(nèi)傳動法蘭的中心位置通過設(shè)置的鍵槽和電機(jī)減速器的輸出軸上安裝的連接鍵配合安裝，實(shí)現(xiàn)內(nèi)傳動法蘭與電機(jī)減速器的裝配固定，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)減速器對內(nèi)傳動法蘭直接動力傳遞。進(jìn)一步的，所述內(nèi)傳動法蘭設(shè)有四個星角連接架，每個星角連接架上各有一個腰孔，腰孔的寬度大于臺階軸螺栓的光軸直徑0.1mm，腰孔的長度為1.5～2個臺階軸螺栓的光軸直徑。進(jìn)一步的，所述臺階軸螺栓包括螺紋段、光軸段和螺栓帽，所述螺紋段安裝在輪轂內(nèi)，光軸段長度大于星角連接架厚度1-2mm，在臺階軸螺栓的螺栓緊定以后，臺階軸螺栓的螺栓帽依然不會對內(nèi)傳動法蘭產(chǎn)生直接正壓力，當(dāng)伺服電機(jī)帶動電機(jī)減速器轉(zhuǎn)動，把動力傳遞到內(nèi)傳動法蘭時，動力可以通過內(nèi)傳動法蘭的腰孔，側(cè)向推動臺階軸螺栓，臺階軸螺栓8在輪子轉(zhuǎn)動的徑向，不會承受任何載荷，只在內(nèi)傳動法蘭轉(zhuǎn)動時被推動，從而帶動與之緊定的輪轂在兩個軸承位上的軸承上圍繞減速器安裝座做圓周運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)輪子的轉(zhuǎn)動。進(jìn)一步的，所述減速器安裝座圓筒結(jié)構(gòu)，減速器安裝座外端通過兩個軸承對應(yīng)安裝在輪轂的兩個軸承位上，電機(jī)減速器從減速器安裝座的內(nèi)端插入安裝。進(jìn)一步的，所述減速器安裝座外端部與兩個軸承對應(yīng)安裝處均設(shè)有軸承臺，在減速器安裝座外端還設(shè)有軸承安裝限位盤。進(jìn)一步的，所述內(nèi)傳動法蘭的內(nèi)側(cè)中部設(shè)有套在輸出軸的安裝套筒。本專利技術(shù)通過下述另一技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種輪式機(jī)器人的轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)安裝方法，包括步驟：步驟1、輪胎套設(shè)在輪轂外環(huán)上；步驟2、所述伺服電機(jī)與電機(jī)減速器傳動連接，所述電機(jī)減速器安裝在減速器安裝座內(nèi)；步驟3、減速器安裝座外端通過兩個軸承對應(yīng)安裝在輪轂的兩個軸承位上；步驟4、內(nèi)傳動法蘭通過安裝套筒套在輸出軸上，內(nèi)傳動法蘭的中心位置通過設(shè)置的鍵槽和電機(jī)減速器的輸出軸上安裝的連接鍵配合安裝，實(shí)現(xiàn)內(nèi)傳動法蘭與電機(jī)減速器的裝配固定，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)減速器對內(nèi)傳動法蘭直接動力傳遞；步驟5、內(nèi)傳動法蘭的外環(huán)面再通過臺階軸螺栓傳動連接安裝在輪轂上。進(jìn)一步的，所述步驟5，臺階軸螺栓螺紋段螺紋配合安裝在輪轂內(nèi)，光軸段的長度大于星角連接架的厚度1-2mm，在臺階軸螺栓的螺紋段緊定以后，臺階軸螺栓的螺栓帽依然不會對內(nèi)傳動法蘭產(chǎn)生直接正壓力，當(dāng)伺服電機(jī)帶動電機(jī)減速器轉(zhuǎn)動，把動力傳遞到內(nèi)傳動法蘭時，動力通過內(nèi)傳動法蘭的腰孔，側(cè)向推動臺階軸螺栓，臺階軸螺栓在輪轂轉(zhuǎn)動的徑向，不會承受載荷，只在內(nèi)傳動法蘭轉(zhuǎn)動時被推動，從而帶動與之緊定的輪轂在兩個軸承位上的軸承上圍繞減速器安裝座做圓周運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)輪轂的轉(zhuǎn)動。本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：本專利技術(shù)一種輪式機(jī)器人的轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)，兼顧了直連式和串聯(lián)式的優(yōu)點(diǎn)，增加了專事承載的兩個大軸承，兩個軸承可以共同承擔(dān)輪子所受的軸向、徑向載荷，提高輪系的可靠性，使其堅(jiān)固耐用；創(chuàng)造性采用臺階軸螺栓，實(shí)現(xiàn)了扭矩與固定載荷的分離，電機(jī)減速器只負(fù)責(zé)提供扭矩，無需承載其他載荷，從而提高了傳動效率；創(chuàng)造性地采用內(nèi)部安裝倒掛傳動結(jié)構(gòu)，省略了聯(lián)軸器，電機(jī)和輪子空間上重疊，從而節(jié)省了空間。本專利技術(shù)一種輪式機(jī)器人的轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)，在承載上具有；具備承受較大的沖擊載荷以及彎矩的能力，可以勝任機(jī)器人輪系的工作要求；在傳動功能上；可以將減速電機(jī)固定上，并高效傳遞減速電機(jī)輸出的扭矩，同時避免過定位；在壓縮空間上：將減速電機(jī)與輪子部分重疊，節(jié)省空間，使得結(jié)構(gòu)緊湊，提高車輛通過能力。附圖說明此處所說明的附圖用來提供對本專利技術(shù)實(shí)施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本專利技術(shù)實(shí)施例的限定。在附圖中：圖1為現(xiàn)有直連式輪系結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有串聯(lián)式輪系結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本專利技術(shù)一種輪式機(jī)器人的轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本專利技術(shù)一種輪式機(jī)器人的轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本專利技術(shù)輪轂的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本專利技術(shù)內(nèi)傳動法蘭的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本專利技術(shù)臺階軸螺栓的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖中標(biāo)記及對應(yīng)的零部件名稱：1-伺服電機(jī)，2-電機(jī)減速器，3-減速器安裝座，4-輪轂，5-輪胎，6-第一軸承位，7-第二軸承位，8-軸承，9-輸出軸，10-內(nèi)傳動法蘭，11-臺階軸螺栓，12-鍵槽，13-連接鍵，14-星角連接架，15-腰孔，16-螺紋段，17-光軸段，18-螺栓帽，19-安裝套筒，20-連軸器，21-承載軸，22-軸承安裝限位盤。具體實(shí)施方式為使本專利技術(shù)的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對本專利技術(shù)作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，本專利技術(shù)的示意性實(shí)施方式及其說明僅用于解釋本專利技術(shù)，并不作為對本專利技術(shù)的限定。實(shí)施例1如圖1-7所示，本專利技術(shù)一種輪式機(jī)器人的轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)，包括伺服電機(jī)1、電機(jī)減速器2、減速器安裝座3和輪轂4，所述輪轂4外環(huán)套設(shè)有輪胎5，輪轂4和輪胎5構(gòu)成輪子，在輪轂4的兩側(cè)中部各設(shè)置一個軸承位，兩個軸承位分別為第一軸承位6和第二軸承位7，所述減速器安裝座3外端通過兩個軸承8對應(yīng)安裝在輪轂4的兩個軸承位上，所述伺服電機(jī)1與電機(jī)減速器2傳動連接，所述電機(jī)減速器2安裝在減速器安裝座3內(nèi)，電機(jī)減速器2的輸出軸9端頭連接安裝有內(nèi)傳動法蘭10，所述內(nèi)傳動法蘭10的外環(huán)面再通過臺階軸螺栓11傳動連接安裝在輪轂4上。如圖1和圖2，伺服電機(jī)+電機(jī)減速器的長度是L，聯(lián)軸器的長度是H，承載軸的長度是l，輪子的寬度是B，直連式輪系占據(jù)車體寬度就是L+B；串聯(lián)式輪系的長度是L+H+l+B，占本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種輪式機(jī)器人的轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)，包括伺服電機(jī)(1)、電機(jī)減速器(2)、減速器安裝座(3)和輪轂(4)，其特征在于：所述輪轂(4)外環(huán)套設(shè)有輪胎(5)，在輪轂(4)的兩側(cè)中部各設(shè)置一個軸承位，兩個軸承位分別為第一軸承位(6)和第二軸承位(7)，所述減速器安裝座(3)外端通過兩個軸承(8)對應(yīng)安裝在輪轂(4)的兩個軸承位上，所述伺服電機(jī)(1)與電機(jī)減速器(2)傳動連接，所述電機(jī)減速器(2)安裝在減速器安裝座(3)內(nèi)，電機(jī)減速器(2)的輸出軸(9)端頭連接安裝有內(nèi)傳動法蘭(10)，所述內(nèi)傳動法蘭(10)的外環(huán)面再通過臺階軸螺栓(11)傳動連接安裝在輪轂(4)上。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種輪式機(jī)器人的轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)，包括伺服電機(jī)(1)、電機(jī)減速器(2)、減速器安裝座(3)和輪轂(4)，其特征在于：所述輪轂(4)外環(huán)套設(shè)有輪胎(5)，在輪轂(4)的兩側(cè)中部各設(shè)置一個軸承位，兩個軸承位分別為第一軸承位(6)和第二軸承位(7)，所述減速器安裝座(3)外端通過兩個軸承(8)對應(yīng)安裝在輪轂(4)的兩個軸承位上，所述伺服電機(jī)(1)與電機(jī)減速器(2)傳動連接，所述電機(jī)減速器(2)安裝在減速器安裝座(3)內(nèi)，電機(jī)減速器(2)的輸出軸(9)端頭連接安裝有內(nèi)傳動法蘭(10)，所述內(nèi)傳動法蘭(10)的外環(huán)面再通過臺階軸螺栓(11)傳動連接安裝在輪轂(4)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輪式機(jī)器人的轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)，其特征在于：所述內(nèi)傳動法蘭(10)的中心位置通過設(shè)置的鍵槽(12)和電機(jī)減速器(2)的輸出軸(9)上安裝的連接鍵(13)配合安裝，實(shí)現(xiàn)內(nèi)傳動法蘭(10)與電機(jī)減速器(2)的裝配固定，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)減速器(2)對內(nèi)傳動法蘭(10)直接動力傳遞。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輪式機(jī)器人的轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)，其特征在于：所述內(nèi)傳動法蘭(10)設(shè)有四個星角連接架(14)，每個星角連接架(14)上各有一個腰孔(15)，腰孔(15)的寬度大于臺階軸螺栓(11)的光軸直徑0.1mm，腰孔(15)的長度為1.5～2個臺階軸螺栓(11)的光軸直徑。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種輪式機(jī)器人的轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)，其特征在于：所述臺階軸螺栓(11)包括螺紋段(16)、光軸段(17)和螺栓帽(18)，所述螺紋段(16)螺紋配合安裝在輪轂(14)內(nèi)，光軸段(17)的長度大于星角連接架(14)的厚度1-2mm，在臺階軸螺栓(11)的螺紋段(16)緊定以后，臺階軸螺栓(11)的螺栓帽(18)依然不會對內(nèi)傳動法蘭(10)產(chǎn)生直接正壓力，當(dāng)伺服電機(jī)(1)帶動電機(jī)減速器(2)轉(zhuǎn)動，把動力傳遞到內(nèi)傳動法蘭(10)時，動力通過內(nèi)傳動法蘭(10)的腰孔(15)，側(cè)向推動臺階軸螺栓(11)，臺階軸螺栓(11)在輪轂(4)轉(zhuǎn)動的徑向，不會承受載荷，只在內(nèi)傳動法蘭(10)轉(zhuǎn)動時被推動，從而帶動與之緊定的輪轂(4)在兩個軸承位上的軸承(8)上圍繞減速器安裝座(3)做圓周運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)輪轂(4)的轉(zhuǎn)動。5.根據(jù)權(quán)利...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王庫，
申請(專利權(quán))人：隨銳科技股份有限公司，江西隨銳智能科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：北京,11