本发明涉及一种减速关节结构，具体是指一种用于空间操控机械臂的减速关节传动结构。
背景技术：
目前，工业上所用的机械臂大多通过减速机构进行传动，而减速机构本身也会含有较强的非线性因素。以行星齿轮减速器为例，齿轮系统在生产加工的过程中，必须保留一定的齿侧间隙，以保障在正常工作时具有良好的油膜填充空间并防止传动过程中发生轮齿干涉。而齿侧间隙则会对行星齿轮减速器的动力学响应产生影响，从而影响到整个系统的工作性能。
随着空间科学技术的发展，空间操控机械臂的形式也日渐多样，功能也日益增多。实现空间运动的缓慢稳定，通常采用一定减速比的减速关节结构作为传动。在轨服务空间机械臂需要在大范围操控空间内实现抓取、捕获、加注燃料、在轨装配等空间操控作业，各机械臂之间由电机驱动实现旋转或步进运动，而通常为了得到关节高分辨率运动，关节需要采用一定减速比的传动系统作为系统力矩传递装置。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种机械臂减速关节结构，可实现多级减速比的高精度力矩输出，结构简单紧凑，减速比大、传动精度高；体积小，重量轻，安装方便，通用化强，可靠性高，特别适合应用在有轻量化需要的空间操控环境中。
为实现上述目的，本发明提供一种机械臂减速关节结构，包含：输入轴，与电机连接，由电机带动旋转；多个分度凸轮，分别设置在所述的输入轴上，随输入轴一同旋转；输出轴，间隔一段距离设置在所述的输入轴的下方，可自由旋转，并与机械臂连接；从动盘，设置在所述的输出轴上，随输出轴一同旋转；多个滚筒，分别设置在所述的从动盘上，且可自由滚动，并与所述的分度凸轮相接触实现纯滚动运动，实现输入轴与输出轴之间的力矩传递及速度递减传递，并将减速后的力矩由输出轴传递至机械臂。
所述的输入轴的两侧设置有第一滚动轴承，实现输入轴的自由旋转。
所述的输入轴上设置有多个输入轴键槽，各个分度凸轮通过该输入轴键槽固定设置在输入轴上，并随输入轴一同旋转。
所述的输出轴的两侧设置有第二滚动轴承，实现输出轴的自由旋转。
所述的输出轴上设置有输出轴键槽，从动盘通过该输出轴键槽固定设置在输出轴上，并随输出轴一同旋转。
所述的从动盘的两侧分别为圆柱形支撑圆盘，每个支撑圆盘上设置有多个凹槽。
所述的从动盘两侧的凹槽内不对称的穿设有螺栓，所述的滚筒对应套设在各个螺栓上，固定设置在从动盘上且可自由滚动。
所述的分度凸轮的数目、各分度凸轮之间的分度角度、以及滚筒的数目根据机械臂减速关节结构的减速比决定。
所述的分度凸轮设置在输入轴上的位置、滚筒设置在从动盘上的位置、滚筒的直径大小根据机械臂减速关节结构的减速比、以及输入轴与输出轴之间的距离决定。
本发明所述的机械臂减速关节结构，还包含多个支撑架，用于安装定位并支撑整个机械臂减速关节结构。
本发明所提供的机械臂减速关节结构，可实现多级减速比的高精度力矩输出，结构简单紧凑，减速比大、传动精度高；体积小，重量轻，安装方便，通用化强，可靠性高，特别适合应用在有轻量化需要的空间操控环境中。
附图说明
图1为本发明中的机械臂减速关节结构的示意图。
具体实施方式
以下结合图1，详细说明本发明的一个优选实施例。
如图1所示，为本发明提供的机械臂减速关节结构，包含：输入轴2，与电机连接，由电机带动旋转；多个分度凸轮1，分别设置在所述的输入轴2上，随输入轴2一同旋转；输出轴6，间隔一段距离设置在所述的输入轴2的下方，可自由旋转，并与机械臂连接，作为该机械臂能量输入的来源；从动盘5，设置在所述的输出轴6上，随输出轴6一同旋转；多个滚筒9，分别设置在所述的从动盘5上，且可自由滚动，并与所述的分度凸轮1相接触实现纯滚动运动，实现输入轴2与输出轴6之间的力矩传递及速度递减传递，并将减速后的力矩由输出轴6传递至机械臂。
所述的输入轴2的两侧设置有第一滚动轴承3，实现输入轴2的自由旋转。
所述的输入轴2上设置有多个输入轴键槽12，各个分度凸轮1通过该输入轴键槽12固定设置在输入轴2上，并随输入轴2一同旋转。
所述的输出轴6的两侧设置有第二滚动轴承7，实现输出轴6的自由旋转。
所述的输出轴6上设置有输出轴键槽10，从动盘5通过该输出轴键槽10固定设置在输出轴6上，并随输出轴6一同旋转。
所述的从动盘5的两侧分别为圆柱形支撑圆盘，每个支撑圆盘上设置有多个凹槽。
所述的从动盘5两侧的凹槽内不对称的穿设有螺栓11，所述的滚筒9对应套设在各个螺栓11上，固定设置在从动盘5上且可自由滚动。
所述的滚筒9与分度凸轮1接触运动，两者之间实现线接触的高副旋转运动，由于滚筒9可自动滚动，可减小相对传统齿轮传动系统因摩擦因素等造成减速比不精确、不连续的现象，实现一定减速比的多级减速。
所述的分度凸轮1的具体设置数目、各分度凸轮1之间的分度角度、以及滚筒9的具体设置数目可根据机械臂减速关节结构所需达到的减速比决定。
所述的分度凸轮1设置在输入轴2上的具体位置、滚筒9设置在从动盘5上的具体位置、滚筒的直径大小可根据机械臂减速关节结构所需达到的减速比、以及输入轴2与输出轴6之间的距离决定。
本发明所述的机械臂减速关节结构，还包含多个支撑架4、8，用于安装定位并支撑整个机械臂减速关节结构。
本发明所提供的机械臂减速关节结构，用于驱动机械臂运动，主要采用分度凸轮和滚筒作为传动系统进行关节减速。由于电机连接着设置有分度凸轮1的输入轴2，可实现多级减速，电机旋转时，输入轴2带动分度凸轮1与从动盘5上的滚筒9接触滚动，从动盘5上的各个滚筒9的具体设置位置由输入轴2与输出轴6之间的间隔距离以及减速比等关系来确定，进而分度凸轮1通过与从动盘5上的滚筒9之间的啮合实现减速传动。
本发明所提供的机械臂减速关节结构，采用分度凸轮与滚筒实现的减速关节结构，与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：
1、因凸轮与自由滚动的滚筒之间是纯滚动运动，两者属于无摩擦的接触啮合，可以实现高精度的减速比力矩传输；相比传统的齿轮传动减速系统，可以实现大的减速比和高精度的力矩传输；
2、由于凸轮相当于一个齿轮齿，所以可作为任意减速比的传动系统；相比传统的齿轮传动减速系统，重量较轻、更适合于应用在空间操控环境，满足航天领域轻质化、小型化的研制载荷要求。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。