本技术公开了一种“电机‑螺母‑轴承”一体化设计的直线关节,适应人形机器人的操作要求和运动精度。采用“电机转子‑反式丝杠螺母‑轴承”一体化设计,将电机转子磁铁粘贴在反式丝杠的螺母外圆上,利用对称双螺旋增力结构固定,将螺母外圆设计为角接触球轴承的内圈,使得结构更加紧凑,进一步实现线性关节的高集成化、高性能、高精度、高动态响应和高功率密度。本发明利用反式丝杠副将螺母的旋转运动转化为丝杠的直线运动,同时在编码器侧设置有机械零点,具有限位功能。直线关节内置绝对值式编码器和拉压力传感器,能够在实际运动过程中的转速、位移和拉压力进行实时监测。
背景技术
人形机器人能够适应人类的工作环境,能够模仿人类行为,便于实现多模态交互指令的生成与控制,能够对作业对象、作业环境、作业任务实现自适应,更加通用化和智能化。人形机器人不仅仅是未来产业,更是未来产业的集大成者,是大国博弈的焦点。在未来,人形机器人有望代替人类完成物流、家庭服务、工业巡检、清洁卫生等等在人类作业环境内的操作,更可能在一些特殊环境,如野外和外太空等危险环境完成工作。
围绕“机械脑、机械体、机械肢”,以具身智能赋能人形机器人为核心,实现人形机器人体能、技能和智能提升的相关技术。其中,作为人形机器人的“机械肢”,主要有灵巧手、旋转关节和直线关节,其中直线关节应用在人形机器人手腕、手臂和腿部关节,实现在高转速下的高进度传动和控制,需要实现短时高承载,高精度、高动态响应的性能。
现有人形机器人直线关节大多行程较短,整体机身较长,无法较好适应人形机器人关节部位的空间,同时要求能够实现直线关节高集成化、高性能、高精度、高动态响应和高性能。因此,需要设计一款基于反向式丝杠的人形机器人直线关节,其使用适应人形机器人的操作要求和运动精度。
实现思路