[實(shí)用新型]一種高度集成模塊化機(jī)器人關(guān)節(jié)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201521079256.2
• 申請日: 2015-12-23
• 公開（公告）號: CN205238071U
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈琪;羅文豹;李紹安
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢穆特科技有限公司
• 主分類號: B25J17/00
• 分類號: B25J17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于機(jī)器人設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體是一種高度集成的模塊化機(jī)器人關(guān)節(jié)。

背景技術(shù)

隨著中國制造2025戰(zhàn)略的實(shí)施，機(jī)器人領(lǐng)域即將迎來快速發(fā)展階段。機(jī)器人的關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)是機(jī)器人本體的核心技術(shù)。由于目前在機(jī)器人關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)的過程中受制于電機(jī)、諧波減速器等核心部件的選型限制。機(jī)器人的關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)受到了極大的局限。導(dǎo)致機(jī)器人的重量、尺寸以及成本受到非常大的影響，從而使得機(jī)器人產(chǎn)品缺乏市場競爭力。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足，提供一種高度集成的模塊化機(jī)器人關(guān)節(jié)，將傳統(tǒng)的機(jī)器人關(guān)節(jié)由電機(jī)、諧波減速器以及支撐結(jié)構(gòu)等機(jī)械簡單的組合設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行改進(jìn)；采用融合設(shè)計(jì)的方法，將電機(jī)、諧波減速機(jī)以及結(jié)構(gòu)件等進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)更簡單、精度高、設(shè)計(jì)更合理。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型提供的方案是：一種高度集成的模塊化機(jī)器人關(guān)節(jié)，包括，包括關(guān)節(jié)定子，以及關(guān)節(jié)定子外圈上的一對轉(zhuǎn)動(dòng)軸承，軸承上安裝關(guān)節(jié)輸出法蘭，所述的關(guān)節(jié)輸出法蘭內(nèi)側(cè)安裝力矩傳感器和位置傳感器，并且與柔輪的輸出端固聯(lián)，所述關(guān)節(jié)定子內(nèi)圈上安裝一對轉(zhuǎn)動(dòng)軸承，軸承上安裝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)子，所述的關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)子的一端設(shè)計(jì)有波發(fā)生器，波發(fā)生器安裝在柔輪上，柔輪的外齒與關(guān)節(jié)定子內(nèi)圈上設(shè)計(jì)的齒圈內(nèi)齒嚙合，關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)電路板和關(guān)節(jié)控制電路板通過螺釘固定在關(guān)節(jié)定子上，所述套筒固定在軸承端蓋上。

而且，所述關(guān)節(jié)定子設(shè)計(jì)有與柔輪嚙合的齒圈；所述關(guān)節(jié)定子上設(shè)計(jì)有螺紋安裝孔，用于關(guān)節(jié)固定端支撐；所述關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)子的一端設(shè)計(jì)有一體化的波發(fā)生器；所述關(guān)節(jié)輸出法蘭上設(shè)計(jì)有螺紋安裝孔，用于關(guān)節(jié)動(dòng)力輸出；所述關(guān)節(jié)輸出法蘭內(nèi)側(cè)安裝力矩傳感器和位置傳感器，用力關(guān)節(jié)力矩和位置反饋；所述關(guān)節(jié)定子內(nèi)圈上安裝有驅(qū)動(dòng)電路板和控制電路板；所述關(guān)節(jié)上設(shè)計(jì)有套筒，用于關(guān)節(jié)內(nèi)部走線。

本實(shí)用新型的有益效果在于：

本實(shí)用新型將傳統(tǒng)的機(jī)器人關(guān)節(jié)由電機(jī)、諧波減速器以及支撐結(jié)構(gòu)等機(jī)械簡單的組合設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行改進(jìn)；采用融合設(shè)計(jì)的方法，將電機(jī)、諧波減速機(jī)以及結(jié)構(gòu)件等進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)更簡單、精度高、設(shè)計(jì)更合理。

采用模塊化關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)的機(jī)器人產(chǎn)品后期的維護(hù)更方便、成本低。

該實(shí)用新型打破了核心器件選型的限制，關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)更合理，提高機(jī)器人產(chǎn)品的設(shè)計(jì)效率，提升機(jī)器人產(chǎn)品的競爭力。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)主視圖。

圖2為本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)左視圖。

圖3為本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)右視圖。

其中，1、關(guān)節(jié)輸出法蘭，2、力矩傳感器，3、輸出法蘭軸承，4、關(guān)節(jié)定子，5、軸承端蓋，6、關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)電路板，7、關(guān)節(jié)控制電路板，8、套筒，9、關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)子，10、轉(zhuǎn)子軸承，11、柔性齒輪，12、位置傳感器，13、固定端連接螺紋孔，14、輸出端連接螺紋孔。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。

本實(shí)施例提供一種高度集成的模塊化機(jī)器人關(guān)節(jié)，包括關(guān)節(jié)定子4，以及關(guān)節(jié)定子4外圈上的一對轉(zhuǎn)動(dòng)軸承3，軸承3上安裝關(guān)節(jié)輸出法蘭1，所述的關(guān)節(jié)輸出法蘭1內(nèi)側(cè)安裝力矩傳感器2和位置傳感器12，并且與柔輪11的輸出端固聯(lián)，所述關(guān)節(jié)定子4內(nèi)圈上安裝一對轉(zhuǎn)動(dòng)軸承10，軸承10上安裝關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)子9，所述的關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)子9的一端設(shè)計(jì)有波發(fā)生器，波發(fā)生器安裝在柔輪11上，柔輪11的外齒與關(guān)節(jié)定子4內(nèi)圈上設(shè)計(jì)的齒圈內(nèi)齒嚙合，關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)電路板6和關(guān)節(jié)控制電路板7通過螺釘固定在關(guān)節(jié)定子4上，所述套筒8固定在軸承端蓋上。

進(jìn)一步的，所述關(guān)節(jié)定子4上設(shè)計(jì)有與柔輪嚙合的齒圈；所述關(guān)節(jié)定子4上設(shè)計(jì)有螺紋安裝孔13，用于關(guān)節(jié)固定端支撐；所述關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)子9一端設(shè)計(jì)有一體化的波發(fā)生器；所述關(guān)節(jié)輸出法蘭1上設(shè)計(jì)有螺紋安裝孔14，用于關(guān)節(jié)動(dòng)力輸出；所述關(guān)節(jié)輸出法蘭1內(nèi)側(cè)安裝力矩傳感器2和位置傳感器12，用力關(guān)節(jié)力矩和位置反饋；所述關(guān)節(jié)定子4內(nèi)圈上安裝有驅(qū)動(dòng)電路板6和控制電路板7；所述關(guān)節(jié)上設(shè)計(jì)有套筒8，用來關(guān)節(jié)內(nèi)部走線。

本高度集成的模塊化機(jī)器人關(guān)節(jié)的工作過程是：關(guān)節(jié)通電后，由驅(qū)動(dòng)和控制電路共同驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)子上的波發(fā)生器上的凸輪在柔輪內(nèi)運(yùn)動(dòng)，使柔輪上的外齒與關(guān)節(jié)定子內(nèi)圈上齒圈的內(nèi)齒嚙合，由齒差傳動(dòng)的原理，柔輪減速增矩后進(jìn)行動(dòng)力輸出。

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)或變形，這些改進(jìn)或變形也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。