1.本实用新型属于智能设备技术领域，更具体地说，是涉及一种关节铰接结构、机器人腿部结构及机器人。


背景技术：

2.在机器人领域中，具有较多的转动连接结构，例如关节和关节之间、关节和连杆之间、连杆和连杆之间，大部分转动连接结构均需要采用铰接结构。而机器人内部空间紧凑，部件较多，铰接结构为了保证其传动精度往往会体积较大，占用机器人的内部空间，但铰接结构又在机器人中必不可少，如此导致机器人的安装空间紧凑。另外，目前的铰接结构阻尼较大，能够承受的弯矩较小，适应性也较差。


技术实现要素：

3.本实用新型实施例的目的在于提供一种关节铰接结构、机器人腿部结构及机器人，以解决现有技术中存在的铰接结构体积较大、阻尼较大且能够承受的弯矩较小的技术问题。
4.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种关节铰接结构，包括相互铰接的第一连接件和第二连接件，所述第一连接件具有间隔设置的两个第一铰接部，两个所述第一铰接部之间形成有安装空间，所述第二连接件具有伸入所述安装空间内的第二铰接部，所述第一铰接部开设有第一连接孔，所述第二铰接部开设有第二连接孔；所述关节铰接结构还包括轴承和销轴结构，所述销轴结构插入两个所述第一连接孔及所述第二连接孔中设置，所述轴承的外圈与所述第二连接孔的内壁过盈配合，所述轴承的内圈与所述销轴结构的外圈过盈配合；所述销轴结构具有用于抵接在所述轴承的内圈其中一端的轴肩，其中一个所述第一铰接部上设有用于抵接在所述轴承的内圈另外一端的凸起件，所述凸起件和所述轴肩均延伸至所述安装空间内设置。
5.在一个实施例中，所述凸起件与其中一个所述第一铰接部一体成型或者分体设置。
6.在一个实施例中，所述凸起件与其中一个所述第一铰接部分体设置时，所述凸起件为垫片。
7.在一个实施例中，其中一个所述第一铰接部面向所述安装空间的一侧开设有安装槽，所述垫片设于所述安装槽内，且所述安装槽的深度小于所述垫片的厚度。
8.在一个实施例中，所述凸起件伸入所述安装空间的长度与所述轴肩伸入所述安装空间的长度相等。
9.在一个实施例中，所述销轴结构包括销钉和螺钉，所述销钉穿过两个所述第一连接孔和所述第二连接孔设置，所述销钉的插入端具有螺孔，所述螺钉伸入其中一个所述第一连接孔中且螺纹连接于所述螺孔。
10.在一个实施例中，所述销钉包括依次连接的头部、第一轴段和第二轴段，所述第一
轴段的直径大于所述第二轴段的直径，所述第一轴段和所述第二轴段之间形成所述轴肩，所述第一轴段穿过其中一个所述第一连接孔，所述第二轴段穿过所述轴承和另一个所述第一连接孔。
11.在一个实施例中，所述第一轴段的外周面具有用于与其中一个所述第一连接孔抵接的第一支撑面，所述第二轴段的外周面具有用于与另一个所述第一连接孔抵接的第二支撑面。
12.在一个实施例中，所述第一轴段与其中一个所述第一连接孔过盈配合，所述第二轴段与另一个所述第一连接孔过盈配合。
13.本实用新型还提供一种机器人腿部结构，包括上述的关节铰接结构，还包括大腿曲柄、大腿连杆以及小腿结构件；
14.所述大腿曲柄和所述大腿连杆通过所述关节铰接结构转动连接，且所述大腿曲柄和所述大腿连杆中的其中一个为所述第一连接件，另一个为第二连接件；和/或，所述大腿连杆和所述小腿结构件通过所述关节铰接结构转动连接，且所述大腿连杆和所述小腿结构件中的其中一个为所述第一连接件，另一个为所述第二连接件。
15.本实用新型还提供一种机器人，包括上述的关节铰接结构。
16.本实用新型提供的关节铰接结构、机器人腿部结构及机器人的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型关节铰接结构包括第一连接件、第二连接件、轴承和销轴结构，第一连接件具有两个第一铰接部，第二连接件的第二铰接部伸入两个第一铰接部之间，轴承过盈配合于第二铰接部的第二连接孔内，销轴结构穿过两个第一铰接部的第一连接孔和轴承，实现第一连接件和第二连接件的转动连接，轴承的设置可以保证其传动精度。销轴结构由两个第一铰接部同时支撑，从而可以支撑销轴结构的两端，使该关节铰接结构承受更大的弯矩。通过在销轴结构上设置抵接轴承内圈一端的轴肩、在第一铰接部上设置抵接轴承内圈另一端的凸起件，使轴承和第二铰接部与第一铰接部之间形成间隙，以减小转动时的阻尼。另外，该关节铰接结构除了第一连接件和第二连接件之外，仅需销轴结构和轴承即可实现，因此该关节铰接结构零件个数少、结构紧凑、体积较小。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本实用新型实施例提供的关节铰接结构的爆炸结构图；
19.图2为本实用新型实施例提供的关节铰接结构的剖视图；
20.图3为本实用新型实施例提供的机器人的结构图。
21.其中，图中各附图标记：
22.1-第一连接件；10-安装空间；11-第一铰接部；110-第一连接孔；111-第一沉槽；112-第二沉槽；113-安装槽；2-第二连接件；21-第二铰接部；210-第二连接孔；3-轴承；4-销轴结构；41-销钉；411-头部；412-第一轴段；413-第二轴段；414-第一支撑面；415-第二支撑面；42-螺钉；5-凸起件；
23.100-膝前舵机；200-大腿曲柄；300-大腿连杆；400-小腿结构件。
具体实施方式
24.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
25.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
26.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。
27.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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
28.现对本实用新型实施例提供的关节铰接结构进行说明。关节铰接结构用于转动连接结构中，实现两个连接件的相互转动。
29.在本实用新型的其中一个实施例中，请一并参阅图1及图2，关节铰接结构包括第一连接件1、第二连接件2、轴承3和销轴结构4，第一连接件1和第二连接件2相互转动连接，轴承3设置于第二连接件2内，销轴结构4穿过第一连接件1和第二连接件2中的轴承3，实现第一连接件1和的第二连接件2的转动连接。第一连接件1具有两个第一铰接部11，两个第一铰接部11间隔设置，两个第一铰接部11之间形成安装空间10。第一铰接部11可设置于第一连接件1的端部；第二连接件2具有第二铰接部21，第二铰接部21可设置于第二连接件2的端部；第二铰接部21插入两个间隔设置的第一铰接部11之间。第一铰接部11上开设有第一连接孔110，第二铰接部21上开设有第二连接孔210，当第二铰接部21插入至两个第一铰接部11之间时，第一连接孔110和第二连接孔210相正对，销轴结构4依次穿过其中一个第一连接孔110、第二连接孔210和另一个第一连接孔110，轴承3则设置于第二连接孔210中，销轴结构4穿过轴承3的内圈设置。销轴结构4的两端分别通过两个第一连接孔110支撑，可以使销轴结构4更加稳定，该关节铰接结构能够承受的弯矩也更大。轴承3的外圈与第二连接孔210的内壁过盈配合设置，轴承3的内圈与销轴结构4的外圈过盈配合设置，从而使轴承3可以对第二连接孔210形成有效支撑，在第二连接件2相对第一连接件1转动时，能够保证转动角度的传递精度，而且转动较为平稳，不会出现晃动的情况。相对于轴承3设置于第一连接孔110的情况来说，轴承3设置于第二连接孔210时，只需要一个轴承3，可以减少轴承3的使用数量，降低零件成本。销轴结构4具有轴肩，轴承3内圈的其中一端抵接在轴肩处，其中一个第一铰接部11上设置有凸起件5，轴承3内圈的另外一端抵接在凸起件5上。其中，凸起件5设置在该第一铰接部11的面向另一个第一铰接部11的表面上。由于凸起件5和轴肩均延伸至安装空间10内，即使得轴承3的两端均与第一铰接部11的面向安装空间10一侧间隔设置，轴承
3和第二铰接部21均不与第一铰接部11接触，使得第一连接件1和第二连接件2相互转动时，不会相互摩擦，因而可以减小传动阻尼，降低能耗。
30.上述实施例中的关节铰接结构，包括第一连接件1、第二连接件2、轴承3和销轴结构4，第一连接件1具有两个第一铰接部11，第二连接件2的第二铰接部21伸入两个第一铰接部11之间，轴承3过盈配合于第二铰接部21的第二连接孔210内，销轴结构4穿过两个第一铰接部11的第一连接孔110和轴承3，实现第一连接件1和第二连接件2的转动连接，轴承3的设置可以保证其传动精度。销轴结构4由两个第一铰接部11同时支撑，从而可以支撑销轴结构4的两端，使该关节铰接结构承受更大的弯矩。通过在销轴结构4上设置抵接轴承3内圈一端的轴肩、在第一铰接部11上设置抵接轴承3内圈另一端的凸起件5，使轴承3和第二铰接部21与第一铰接部11之间形成间隙，以减小转动时的阻尼。另外，该关节铰接结构除了第一连接件1和第二连接件2之外，仅需销轴结构4和轴承3即可实现，因此该关节铰接结构零件个数少、结构紧凑、体积较小。
31.其中，轴承3的厚度可与第二铰接部21的厚度相同，使轴承3两端分别与第二铰接部21的两侧平齐设置。如此，使第一铰接部11和第二铰接部21不会相互接触。当然，在其他实施例中，轴承3的厚度也可小于或者大于第二铰接部21的厚度，只要能够使第一铰接部11和第二铰接部21不相互接触即可。
32.在安装该关节铰接结构时，首先将轴承3过盈压入第二连接件2的第二连接孔210中，然后将凸起件5放置于其中一个第一铰接部11的侧面(若凸起件5和第一铰接部11一体成型，则省略该步骤)，再将第二连接件2的第二铰接部21伸入第一连接件1的两个第一铰接部11之间，使用治具等将销轴结构4压入第一铰接部11和第二铰接部21中。
33.在本实用新型的其中一个实施例中，凸起件5和其中一个第一铰接部11一体成型设置，则无需额外安装凸起件5，可以省略一个安装步骤，使安装更加简单。凸起件5设置在第一铰接部11的面向安装空间10的一侧，凸起件5可呈环形，与第一连接孔110同心设置，供销轴结构4穿过。
34.在本实用新型的另一个实施例中，凸起件5和第一铰接部11分体设置，凸起件5在安装时安装于第一铰接部11的面向安装空间10的一侧，供轴承3的端部抵接。凸起件5可呈环形，与第一连接孔110同心设置，供销轴结构4穿过。凸起件5可为垫片，垫片较为常见，使用广泛，成本较低。
35.可选地，当凸起件5和其中一个第一铰接部11分体设置时，该第一铰接部11面向安装空间10的一侧开设有安装槽113，凸起件5设置于安装槽113中，安装槽113对凸起件5具有定位作用，防止凸起件5相对于第一铰接部11滑动。其中，安装槽113的深度小于凸起件5的厚度，这样，在凸起件5安装至安装槽113内后，凸起件5仍然凸出于第一铰接部11的面向安装空间10的一侧，因此，可使轴承3和第一铰接部11面向安装空间10的一侧具有间隙，防止轴承3和第一铰接部11相互摩擦。安装槽113的形状与凸起件5的形状相同，使凸起件5能够适配于安装槽113中。
36.在本实用新型的其中一个实施例中，请参阅图2，凸起件5伸入安装空间10的长度与轴肩伸入安装空间10的长度相等，即凸起件5的顶面与其对应的第一铰接部11面向安装空间10的一侧之间的距离为l1，轴肩其对应的第一铰接部11面向安装空间10的一侧之间的距离为l2，l1和l2相等。如此，使得轴承3的两端与两个第一铰接部11之间的距离相等，两个
第一铰接部11相对轴承3对称设置，一是使得两个第一铰接部11受力更加均衡，二是防止轴承3的一侧与其中一个第一铰接部11接触，保证第一连接件1和第二连接件2的低阻尼转动。
37.在本实用新型的其中一个实施例中，请参阅图1及图2，销轴结构4包括销钉41和螺钉42，销钉41穿过两个第一连接孔110和第二连接孔210设置，具体为依次穿过第一个第一连接孔110、第二连接孔210和第二个第一连接孔110设置。销钉41穿过第一连接孔110和第二连接孔210的一端具有螺孔，当销钉41从第一个第一连接孔110插入时，螺钉42从第二个第一连接孔110插入，并与销钉41的螺孔螺纹连接。从而使第一连接件1和第二连接件2相互拉紧，防止第一连接件1和第二连接件2晃动或者松脱。
38.可选地，其中一个第一铰接部11的背向安装空间10的一侧开设有第一沉槽111，第一沉槽111和第一连接孔110同心设置，第一沉槽111用于容纳销钉41的头部411，另一个第一铰接部11的背向安装空间10的一侧开设有第二沉槽112，第二沉槽112和第一连接孔110同心设置，第二沉槽112用于容纳螺钉42的头部。当销钉41和螺钉42螺纹锁紧时，螺钉42的头部和销钉41的头部411的距离逐渐缩短，使第一铰接部11和第二铰接部21相互拉紧，防止销钉41松脱。如此，可以保证该关节铰接结构长时间工作时，第一连接件1和第二连接件2不会相互松脱。螺钉42的头部可为一字形、十字形、六角槽型等结构，方便使用拆卸工具对螺钉42进行安装和拆卸。
39.在本实用新型的其中一个实施例中，请参阅图2，销钉41包括依次连接的头部411、第一轴段412和第二轴段413，第一轴段412的直径大于第二轴段413的直径，则在第一轴段412和第二轴段413的连接处形成上述的轴肩，轴肩即为第一轴段412的连接第二轴段413的一端，轴承3内圈的一端抵接于轴肩处。在销钉41穿设于第一铰接部11和第二铰接部21时，第一轴段412穿设于其中一个第一连接孔110，且轴肩处伸入安装空间10内，第二轴段413穿设于另一个第一连接孔110。这样，销钉41同时受到两个第一连接孔110的支撑，使销钉41的受力更加平衡，能够承受的弯矩也更大。
40.具体地，第一轴段412的外周面具有第一支撑面414，第一支撑面414用于与其中一个第一连接孔110的内壁抵接，第二轴段413的外周面具有第二支撑面415，第二支撑面415用于与另一个第一连接孔110的内壁抵接，这样，通过第一支撑面414和其中一个第一连接孔110的内壁抵接配合、通过第二支撑面415和另外一个第二连接孔210的内壁抵接配合，使得销钉41具有两处表面分别和两个第一连接孔110配合，对销钉41实现稳定支撑和配合。
41.可选地，销钉41的外壁与第一连接孔110的内壁过盈配合，使得第一连接件1相对第二连接件2转动时，第一连接件1、销钉41以及轴承3的内圈同步转动，在轴承3的作用下，第一连接件1的转动不会发出异响。同时，在第二连接件2相对第一连接件1转动时，第二连接件2和轴承3的外圈同步转动，在轴承3的作用下，第二连接件2的转动也不会发出异响。
42.当销钉41包括依次连接的头部411、第一轴段412和第二轴段413时，第一轴段412和其中一个第一连接孔110过盈配合，第二轴段413和另一个第一连接孔110过盈配合，以防止第一连接件1和第二连接件2相互转动时发出异响。或者，第一轴段412和其中一个第一连接孔110间隙配合，第二轴段413和另一个第一连接孔110间隙配合，如此设置便于销钉41的安装，防止在安装时卡死在第一连接孔110内。
43.本实用新型还提供一种机器人腿部结构，请参阅图3，机器人腿部结构包括上述任一实施例中的关节铰接结构。机器人腿部结构还包括大腿曲柄200、大腿连杆300和小腿结
构件400，大腿连杆300的其中一端和大腿曲柄200转动连接，大腿连杆300的另一端与小腿结构件400转动连接。机器人腿部结构还包括膝前舵机100，大腿曲柄200连接于膝前舵机100的输出端，当膝前舵机100工作时，大腿曲柄200相应转动，大腿曲柄200则带动大腿连杆300和小腿结构件400转动，实现小腿结构件400的摆动。其中，大腿曲柄200和大腿连杆300通过关节铰接结构实现转动连接，大腿曲柄200和大腿连杆300中的其中一个为第一连接件1，另外一个为第二连接件2；大腿连杆300和小腿结构件400通过关节铰接结构实现转动连接，大腿连杆300和小腿结构件400中的其中一个为第一连接件1，另外一个为第二连接件2。
44.本实用新型还提供一种机器人，请参阅图3，机器人包括上述任一实施例中的关节铰接结构。机器人可为腿部机器人、人形机器人等。机器人包括上述的至少一个关节铰接结构，还可包括关节舵机等驱动件。
45.本实用新型提供的机器人，采用了上述的关节铰接结构，关节铰接结构包括第一连接件1、第二连接件2、轴承3和销轴结构4，第一连接件1具有两个第一铰接部11，第二连接件2的第二铰接部21伸入两个第一铰接部11之间，轴承3过盈配合于第二铰接部21的第二连接孔210内，销轴结构4穿过两个第一铰接部11的第一连接孔110和轴承3，实现第一连接件1和第二连接件2的转动连接，轴承3的设置可以保证其传动精度。销轴结构4由两个第一铰接部11同时支撑，从而可以支撑销轴结构4的两端，使该关节铰接结构承受更大的弯矩。通过在销轴结构4上设置抵接轴承3内圈一端的轴肩、在第一铰接部11上设置抵接轴承3内圈另一端的凸起件5，使轴承3和第二铰接部21与第一铰接部11之间形成间隙，以减小转动时的阻尼。另外，该关节铰接结构除了第一连接件1和第二连接件2之外，仅需销轴结构4和轴承3即可实现，因此该关节铰接结构零件个数少、结构紧凑、体积较小。相应地，不会占用机器人过多的安装空间10，方便机器人中舵机、关节构件等结构件的分布。
46.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。