[發明專利]具有力矩感知功能的諧波減速器

有效

• 申請號: 201310441823.3
• 申請日: 2013-09-25
• 公開（公告）號: CN103486225A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 李生廣;熊璟;李志成;謝耀欽;劉勇;孟書先;陳鳴閩;王麗艷;陳墾
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院
• 主分類號: F16H57/01
• 分類號: F16H57/01;G01L5/00
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 沈祖鋒;郝明琴

【技術領域】

本發明涉及機器人傳動領域，尤其涉及一種具有力矩感知功能的諧波減速器。

【背景技術】

諧波減速器，由于具有體積小、質量輕、減速比大、回差小、結構簡單等顯著特點，廣泛應用于機器人、自動化設備、機床、醫療器械等領域，尤其是用于構成機器人旋轉關節。

通常情況下，諧波減速器僅具有減速功能，而不具備力矩檢測功能。在一些特殊領域，比如，柔性機器人旋轉關節、人類友好型機器人，需要實現力矩控制。

在需要力矩控制的場合往往需要再額外增加力矩傳感器，這樣就會增加零部件數量，從而增加設備的體積、重量，并且增加了結構的復雜程度，給加工、裝配、后期維護等工作帶來困難。

【發明內容】

本發明要解決的技術問題在于克服現有技術的不足，提供一種具有力矩感知功能，并且具有零件數量少、體積小、重量輕、結構簡單的諧波減速器。

本發明的目的通過以下技術方案實現：一種具有力矩感知功能的諧波減速器，包括：輸入軸、波發生器、輸出軸、柔輪、剛輪、第一端蓋、第二端蓋、第一殼體、第二殼體、第一軸承組件、第二軸承組件、動導電環、靜導電環、電路板；所述第一殼體與第二殼體相連接形成一空腔，所述第一端蓋、第二端蓋設置在所述空腔的兩端用以形成一密閉腔體，所述輸入軸、波發生器、輸出軸、柔輪、剛輪、第一軸承組件、第二軸承組件、動導電環、靜導電環設置在所述密閉腔體內；所述輸入軸經由所述第一軸承組件支撐設置在所述第一殼體內，所述輸出軸經由第二軸承組件支撐設置在所述第二殼體內，所述剛輪固定在所述第一殼體和第二殼體上；所述輸入軸上套設有所述波發生器，所述波發生器的外壁與所述柔輪的內壁相抵接，所述柔輪的外壁與所述剛輪的內壁相嚙合、所述柔輪的底部套設在所述輸出軸上；所述柔輪的底部均勻設置有四個檢測部，所述四個檢測部上設置四個應變片，所述四個檢測部與所述四個應變片為一一對應關系，所述四個應變片構成應變片電橋，所述應變電橋為全橋結構；所述動導電環固定在所述輸出軸上，所述靜導電環固定在所述第一殼體上，所述動導電環、靜導電環分別設置有四個動觸點、四個靜觸點，所述四個動觸點在所述輸出軸的帶動下與所述四個靜觸點電接觸，所述應變片電橋的四個引線分別與所述四個動觸點電連接；所述四個靜觸點與所述電路板電連接，所述電路板用于提供電源以及對全橋信號采集處理。

進一步地，所述檢測部的表面經拋光處理。

進一步地，所述應變片設置在所述檢測部的中部，且所述檢測部位于應變片的兩側設置有通孔。

進一步地，所述動導電環均勻設置四個孔，所述全橋結構由四根導線分別經所述孔與四個動觸點電連接。

進一步地，所述電路板嵌設在所述靜導電環上。

本發明相對于現有技術具有如下的優點及效果：上述諧波減速器的柔輪底部設置四個檢測部，在每個檢測部上面設置應變片，應變片通過動、靜導電環連接到電路板，電路板提供電源并進行信號處理之后將力矩信號輸出，本方案的諧波減速器零件數量少、結構簡單、體積小、重量輕。

【附圖說明】

圖1為本發明實施例諧波減速器的半剖視圖。

圖2為本發明實施例諧波減速器的柔輪立體圖。

圖3為本發明實施例諧波減速器的柔輪底部應變片連接示意圖。

圖4為本發明實施例諧波減速器的動導電環立體圖。

圖5為本發明實施例諧波減速器的動導電環觸點示意圖。

圖6為本發明實施例諧波減速器的靜導電環立體圖。

圖7為本發明實施例諧波減速器的靜導電環觸點示意圖。

圖8為本發明實施例諧波減速器的觸點連接示意圖。

圖9為本發明實施例諧波減速器的全橋結構原理圖。

附圖標號說明：

輸出軸1???????????第二端蓋2

螺釘3?????????????密封圈4

第二殼體5?????????軸承6

套筒7?????????????電纜插座8

靜導電環9?????????動導電環10

螺釘11????????????柔輪12

螺釘13????????????第一殼體14

軸承15????????????套筒16

軸承17????????????輸入軸18

密封圈19??????????第一端蓋20

螺釘21????????????緊定螺釘22

剛輪23????????????銷子24

波發生器25????????墊圈26