[實用新型]不用減速機的機器人多關節傳動結構

有效

• 申請號: 201620037005.6
• 申請日: 2016-01-15
• 公開（公告）號: CN205325690U
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 徐偉業;柴曉峰;章華群
• 申請（專利權）人: 杭州史賓納機械設備有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 陳繼亮

技術領域

本實用新型屬于多關節機器人技術領域，尤其涉及一種不用減速機的機器人多關節傳動 結構。

背景技術

1、現在市場上的多關節機器人，都采用伺服電機+減速機的傳動方法，以達到降低輸出 速度提高輸出扭矩的功能。

2、由于多關節機器人對傳動精度要求很高，所以減速機的機械傳動誤差必須控制在“μm” 級范圍內。國產的減速機達不到這個水平，滿足不了和多關節機器人配套的要求。

3、目前國產多關節機器人的傳動部件，絕大多數都采用進口的高性能伺服電機和高精度 諧波或RV減速機，價格昂貴。兩個關鍵部件就占了整個多關節機器人生產成本的50％。

4、高性能伺服電機和高精度減速機已經成了制約國內多關節機器人產業發展的瓶頸。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術存在的不足，而提供一種結構簡單、精度更高的不 用減速機的機器人多關節傳動結構。

本實用新型的目的是通過如下技術方案來完成的，包括電機、機械臂，所述的電機的轉 子軸由前軸和后軸組成，該電機的前軸與機械臂相連接，電機的后軸上裝有編碼器，編碼器 的信號輸出線與電子閉環控制器的信號輸入接口相連接，電機的輸入電源線與電子閉環控制 器的電源輸出接口相連接，電子閉環控制器的輸入電纜線與電源線相連接。

作為優選，所述的電子閉環控制器內的控制系統包括LM629芯片和PIC16F877單片機， PIC16F877單片機通過數據線和控制線與LM629芯片內的數據和控制口模塊相連接，LM629芯 片內的PID控制器通過PWM幅度和方向信號模塊控制于L298N功率芯片，該L298N功率芯片 與電機相連，電機通過其后軸上所相連的編碼器將反饋信號傳輸至LM629芯片內的指令位置 模塊，該指令位置模塊與PID控制器相連，同時該指令位置模塊還與LM629芯片內的數據和 控制口模塊相連接。

作為優選，所述的LM629芯片通過6位數據線和6根控制線與PIC16F877單片機的I/O 相連。

作為優選，所述的PIC16F877單片機通過無線通信方式與PC機相連。

本實用新型的有益效果為：機電一體化結構新技術超越了現有市場上所有用伺服電機+ 減速機結構傳動的技術水平，使多關節機器人的傳動系統精度達到一個新的高度，特別適用 于高精度傳動設備的運行工況需要，可廣泛應用于汽車、電焊、搬運、堆架、機床、機械加 工、紡織、印染、印刷、包裝、冶金、醫療、傳動等行業，具有很大的應用價值和應用市場。

附圖說明

圖1是本實用新型的電機結構和運行原理示意圖。

圖2是本實用新型的電子閉環控制器系統和運行原理示意圖。

圖3是本實用新型的電子閉環控制器驅動電機及機械臂示意圖。

圖4是本實用新型的機器人多關節傳動結構示意圖。

附圖中的標號分別為：1、電機；2、編碼器；3、電子閉環控制器；4、機械臂； 11、前軸；12、后軸。

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型做詳細的介紹：如附圖1至4所示，本實用新型包括電機 1、機械臂4，所述的電機1的轉子軸由前軸11和后軸12組成，該電機的前軸11與機械臂4 相連接，電機的后軸12上裝有編碼器2，編碼器2的信號輸出線與電子閉環控制器3的信號 輸入接口相連接，電機1的輸入電源線與電子閉環控制器3的電源輸出接口相連接，電子閉 環控制器3的輸入電纜線與電源線相連接。

所述的電機1為低速大轉矩伺服電機，該電機1的特點在于：既具有高性能伺服電機的 響應快、恒轉矩、控制精度高、過載能力強、運行速度穩的特點，又具有諧波和RV減速機那 種轉速低、扭矩大、傳動精密的特點，可以滿足機器人多關節手臂運動的特定工況需要，簡 化和替代傳統機器人多關節用的高性能伺服電機+精密減速機的傳動方式。

電子閉環控制器3內裝有多關節機器人手臂的傳動程序，電子閉環控制器3可存儲控制 程序和運行數據，可驅動和控制電機1的運轉變化；能接受電機1的后軸12上編碼器2輸出 的轉子反饋信號；能自動檢測、計算、比較電機1上編碼器反饋信號的數據與存儲在電子閉 環控制器中的運行參數和要求的差別；能自動改變電機的輸出轉速，來修正輸出軸的轉速和 定位精度。