本發(fā)明涉及機器人制造，特別涉及一種具有二自由度魚眼軸承的線性執(zhí)行器。

背景技術(shù)：

1、線性執(zhí)行器作為人形機器人的作動單元之一，其直線運動方式可仿生人類軀干肢體肌肉群，為人形機器人的運動提供動力，但在線性執(zhí)行器實際應(yīng)用中，當線性執(zhí)行器線性行程較大時，由于行星滾柱絲杠的推桿得不到良好的軸向支撐，當處于行程末端位置時容易產(chǎn)生較大的擺動，此外，由于線性執(zhí)行器的電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量較大，啟停電機時電機轉(zhuǎn)子存在一定的轉(zhuǎn)動慣性，容易造成線性執(zhí)行器本體繼續(xù)轉(zhuǎn)動，進而造成行程誤差。

2、綜上可知，開發(fā)一種避免行星滾柱絲桿于行程末端擺動，且在結(jié)束運行時可迅速靜止的線性執(zhí)行器，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種具有二自由度魚眼軸承的線性執(zhí)行器，解決了電機轉(zhuǎn)子具有較大的轉(zhuǎn)動慣性，啟停電機時線性執(zhí)行器本體容易繼續(xù)轉(zhuǎn)動，進而造成行程誤差的技術(shù)問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種具有二自由度魚眼軸承的線性執(zhí)行器，包括：

3、殼體，殼體的內(nèi)腔套設(shè)有無框電機，無框電機的轉(zhuǎn)子螺紋連接有推桿，推桿可沿無框電機軸線向靠近殼體的端口一側(cè)運動，殼體在端口內(nèi)側(cè)設(shè)有用于承載推桿的導(dǎo)向滑套；

4、兩個魚眼軸承，分別設(shè)于推桿靠近端口的一端，以及殼體背離導(dǎo)向滑套的一端，魚眼軸承內(nèi)套嵌有軸承旋轉(zhuǎn)體，魚眼軸承通過止擋銷與軸承旋轉(zhuǎn)體的限位槽卡合，止擋銷延伸方向與推桿軸線垂直止擋銷可于限位槽內(nèi)滑動。

5、優(yōu)選地，推桿背離其進給方向的一端外周均勻布設(shè)有若干行星絲桿，各行星絲桿與無框電機的轉(zhuǎn)子之間可轉(zhuǎn)動設(shè)有絲桿螺母，各行星絲桿分別與絲桿螺母、推桿螺紋連接。

6、優(yōu)選地，絲桿螺母與端口之間固定有緩沖塊，緩沖塊位于導(dǎo)向滑套靠近行星絲桿的一側(cè)，且緩沖塊設(shè)于推桿外周。

7、優(yōu)選地，絲桿螺母的內(nèi)腔于背離導(dǎo)向滑套的一端設(shè)有編碼器，編碼器的碼盤隨絲桿螺母轉(zhuǎn)動，編碼器通過碼盤檢測絲桿螺母的轉(zhuǎn)動圈數(shù)與轉(zhuǎn)動角度。

8、優(yōu)選地，殼體背離端口的一側(cè)設(shè)有力敏傳感器，力敏傳感器與魚眼軸承固定連接，力敏傳感器用于檢測兩個魚眼軸承受到的應(yīng)力大小。

9、優(yōu)選地，魚眼軸承包括用于連接力敏傳感器與推桿的連接部，與用于連接軸承旋轉(zhuǎn)體的安裝部，各連接部與推桿同軸設(shè)置；軸承旋轉(zhuǎn)體設(shè)有連接孔，連接孔、限位槽與安裝部均同軸設(shè)置，止擋銷延伸方向與連接部軸線垂直。

10、優(yōu)選地，各連接部均螺紋連接有調(diào)節(jié)螺母，調(diào)節(jié)螺母調(diào)整各魚眼軸承的旋擰角度，使各連接孔軸線平行。

11、優(yōu)選地，殼體包括機殼以及螺紋連接于機殼兩端的前端蓋與后端蓋，前端蓋沿推桿進給方向延伸有容納部，導(dǎo)向滑套設(shè)于容納部內(nèi)，容納部背離機殼的端口內(nèi)設(shè)有密封圈。

12、優(yōu)選地，絲桿螺母靠近前端蓋一端的外壁設(shè)有軸肩與四點接觸軸承，絲桿螺母靠近后端蓋一端的套設(shè)有深溝球軸承，四點接觸軸承通過軸承壓環(huán)與軸肩固定連接，深溝球軸承與機殼之間夾持有軸承座，深溝球軸承漲緊固定于軸承座內(nèi)。

13、相對于上述背景技術(shù)，本發(fā)明提供的具有二自由度魚眼軸承的線性執(zhí)行器包括殼體，在殼體內(nèi)部設(shè)有無框電機，無框電機的轉(zhuǎn)子內(nèi)腔設(shè)有與之同軸的推桿，推桿與轉(zhuǎn)子內(nèi)壁通過螺紋連接，即無框電機驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，并通過旋轉(zhuǎn)的螺紋對推桿施加軸向的推力，使推桿向靠近殼體端口的一側(cè)運動，在殼體內(nèi)腔靠近推桿運動方向的一端設(shè)有導(dǎo)向滑套，導(dǎo)向滑套套設(shè)于推桿外周，在推桿運動過程中，導(dǎo)向滑套實時承載推桿，保證推桿沿導(dǎo)向滑套預(yù)設(shè)方向運動，此外在殼體背離其端口的一端設(shè)有魚眼軸承，在推桿靠近其進給方向的一端同樣設(shè)有魚眼軸承，在各魚眼軸承兩側(cè)穿設(shè)有止擋銷，止擋銷貫穿魚眼軸承側(cè)壁，并伸入魚眼軸承座內(nèi)軸承旋轉(zhuǎn)體的限位槽中，止擋銷可沿限位槽延伸方向滑動，軸承旋轉(zhuǎn)體可繞止擋銷的軸線旋轉(zhuǎn)，止擋銷與限位槽的側(cè)壁抵接，止擋銷限制了軸承旋轉(zhuǎn)體繞推桿軸線方向的旋轉(zhuǎn)自由度，防止線性執(zhí)行器停止運動時，無框電機因自身慣性繼續(xù)轉(zhuǎn)動一定角度，造成行程誤差。

技術(shù)特征：

1.一種具有二自由度魚眼軸承的線性執(zhí)行器，其特征在于，包括：殼體，所述殼體的內(nèi)腔套設(shè)有無框電機（2），所述無框電機（2）的轉(zhuǎn)子螺紋連接有推桿（3），所述推桿（3）能夠沿所述無框電機（2）軸線向靠近所述殼體的端口一側(cè)運動，所述殼體在所述端口內(nèi)側(cè)設(shè)有用于承載所述推桿（3）的導(dǎo)向滑套（4）；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有二自由度魚眼軸承的線性執(zhí)行器，其特征在于，所述推桿（3）背離其進給方向的一端外周均勻布設(shè)有若干行星絲桿（31），各所述行星絲桿（31）與所述無框電機（2）的所述轉(zhuǎn)子之間可轉(zhuǎn)動設(shè)有絲桿螺母（21），各所述行星絲桿（31）分別與所述絲桿螺母（21）、所述推桿（3）螺紋連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有二自由度魚眼軸承的線性執(zhí)行器，其特征在于，所述絲桿螺母（21）與所述端口之間固定有緩沖塊（5），所述緩沖塊（5）位于所述導(dǎo)向滑套（4）靠近所述行星絲桿（31）的一側(cè)，且所述緩沖塊（5）設(shè)于所述推桿（3）外周。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有二自由度魚眼軸承的線性執(zhí)行器，其特征在于，所述絲桿螺母（21）的內(nèi)腔于背離所述導(dǎo)向滑套（4）的一端設(shè)有編碼器（6），所述編碼器（6）的碼盤隨所述絲桿螺母（21）轉(zhuǎn)動，所述編碼器（6）通過所述碼盤檢測所述絲桿螺母（21）的轉(zhuǎn)動圈數(shù)與轉(zhuǎn)動角度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有二自由度魚眼軸承的線性執(zhí)行器，其特征在于，所述殼體背離所述端口的一側(cè)設(shè)有力敏傳感器（12），所述力敏傳感器（12）與所述魚眼軸承（9）固定連接，所述力敏傳感器（12）用于檢測兩個所述魚眼軸承（9）受到的應(yīng)力大小。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有二自由度魚眼軸承的線性執(zhí)行器，其特征在于，所述魚眼軸承（9）包括用于連接所述力敏傳感器（12）與所述推桿（3）的連接部（91），與用于連接所述軸承旋轉(zhuǎn)體（10）的安裝部（92），各所述連接部（91）與所述推桿（3）同軸設(shè)置；所述軸承旋轉(zhuǎn)體（10）設(shè)有連接孔（102），所述連接孔（102）、所述限位槽（101）與所述安裝部（92）均同軸設(shè)置。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有二自由度魚眼軸承的線性執(zhí)行器，其特征在于，各所述連接部（91）均螺紋連接有調(diào)節(jié)螺母（16），所述調(diào)節(jié)螺母（16）調(diào)整各所述魚眼軸承（9）的旋擰角度，使各所述連接孔（102）軸線平行。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有二自由度魚眼軸承的線性執(zhí)行器，其特征在于，所述殼體包括機殼（1）以及螺紋連接于所述機殼（1）兩端的前端蓋（7）與后端蓋（8），所述前端蓋（7）沿所述推桿（3）進給方向延伸有容納部，所述導(dǎo)向滑套（4）設(shè)于所述容納部內(nèi)，所述容納部背離所述機殼（1）的端口內(nèi)設(shè)有密封圈（11）。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有二自由度魚眼軸承的線性執(zhí)行器，其特征在于，所述絲桿螺母（21）靠近所述前端蓋（7）一端的外壁設(shè)有軸肩與四點接觸軸承（13），所述絲桿螺母（21）靠近所述后端蓋（8）一端的套設(shè)有深溝球軸承（14），所述四點接觸軸承（13）通過軸承壓環(huán)（17）與所述軸肩固定連接，所述深溝球軸承（14）與所述機殼（1）之間夾持有軸承座（15），所述深溝球軸承（14）漲緊固定于所述軸承座（15）內(nèi)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種具有二自由度魚眼軸承的線性執(zhí)行器，涉及機器人制造技術(shù)領(lǐng)域，包括殼體，殼體的內(nèi)腔套設(shè)有無框電機，無框電機的轉(zhuǎn)子螺紋連接有推桿，推桿可沿無框電機軸線向靠近殼體的端口一側(cè)運動，殼體在端口內(nèi)側(cè)設(shè)有用于承載推桿的導(dǎo)向滑套；兩個魚眼軸承，分別設(shè)于推桿靠近端口的一端，以及殼體背離導(dǎo)向滑套的一端，魚眼軸承內(nèi)套嵌有軸承旋轉(zhuǎn)體，魚眼軸承通過止擋銷與軸承旋轉(zhuǎn)體的限位槽卡合，止擋銷延伸方向與推桿軸線垂直，止擋銷可于限位槽內(nèi)滑動，解決了現(xiàn)有線性執(zhí)行器推桿無良好支撐，推桿在行程末端產(chǎn)生較大偏擺，且電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量大，缺少周向限位結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致線性執(zhí)行器本體啟停時轉(zhuǎn)動，造成行程偏差的技術(shù)問題。

技術(shù)研發(fā)人員：朱海軍,陳亮,吳興意
受保護的技術(shù)使用者：浙江禾川人形機器人有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/22