[發明專利]關節組件

有效

• 申請號: 201680054700.6
• 申請日: 2016-07-21
• 公開（公告）號: CN108136575B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: K·卡索
• 申請（專利權）人: 卡索機器人有限公司
• 主分類號: B25J9/10
• 分類號: B25J9/10;B25J9/08;B25J9/12;B25J19/00;B25J17/02;B25J19/02
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 劉敏;吳鵬

本發明涉及一種用于機器人(100)的關節組件(1)，包括：與輸出部件(8)連接的罩體(26)，罩體包括罩體壁部(26A)；包括波發生器(7)、柔性齒輪(13)和連接至輸出部件(8)的剛性齒輪(36)的應變波傳動系統(90)，其中波發生器(7)在轉子軸(3)作用下轉動，轉子軸由包括定子(15)和轉子磁體(16)的電動馬達(140)驅動，轉子磁體(16)附裝至轉子軸(3)，并且其中，關節組件(1)還包括構造成停止/阻止轉子軸(3)與柔性齒輪(13)之間的相對運動的轉子制動器(30)和構造成測量罩體(26)相對于輸出部件(8)的位置的傳感器。此外，本發明還涉及包括根據本發明的關節組件的機械手臂(100)及根據本發明的關節組件的用途。

技術領域

本發明涉及一種用于機器人的關節組件，涉及一種包括根據本發明的關節組件的機械手臂以及涉及根據本發明的關節組件的用途。

背景技術

關節組件廣泛應用于機器人工業中。隨著機器人在越來越多的情況下的擴展應用，對關節組件的需求已經改變。關節組件僅需要以兩種變型形式構造，即轉動關節組件和彎曲關節組件，以構造具有六個軸并因此能被設定到所有頻繁需要的位置的機械手臂。

當今，一般已知由具有用以驅動電動馬達的內置電路板的模塊化機器人關節組件來構建機器人。電動馬達例如可包括定子和具有驅動波傳動裝置/諧波驅動傳動裝置的永磁體的轉子/軸。波傳動裝置/諧波驅動傳動裝置由柔性齒輪、齒圈、波發生器軸承和波發生器組成。所有的軸承均往往被集成到關節中，包括旨在用于將轉子正確定位在罩體中的軸承和旨在用于相對于罩體來定位輸出部件的軸承。以這種方式，一個端部被直接聯接至該結構的輸入側，而另一端部被直接聯接至該結構的輸出側。這些關節單元往往具有沿縱向軸線的開孔，電纜可延伸經過所述開孔以實現多個關節的相繼連接。

為了實現更快的運動速度、與更高的精度結合的更快的加速度，作用在關節和機器人上的總的動態力被增大。

因此，期望獲得緊湊的關節設計以最小化作用在整個機器人系統上的動力。

機械手臂的活動端部上的載荷越大，作用在該系統上的力就會越大。特別地，如果機器人是在與人類密切的情況下工作的機器人，則重要的是，能夠預測并控制作用在該系統上的動態力。例如，構造成承載例如10千克載荷的機器人在不幸的事件中可能會因從僅1米的距離掉落載荷而殺死站在附近的工作人員。機器人與人類一起工作的越密切，就越需要能防止機器人傷害事故的安全系統是越可靠的。此外，機器人工作速度越快，就越需要對于嚴重故障的反應速度越快。

發明內容

本發明的一個目的是完全或部分地克服現有技術中的上述缺點和不足。更特別地，一個目的是提供一種改進的關節組件。

本發明的另一目的是提供一種能使對關節組件附近的工作人員的危險情況的風險最小化的關節組件。

從下面的描述中將變得顯而易見的上述目的以及眾多的其它目的、優點和特征由根據本發明的方案來實現，即通過一種用于機器人的關節組件來實現，該關節組件包括：

-與輸出部件連接的罩體，所述罩體包括罩體壁部；

-應變波傳動系統，包括：

-波發生器；

-柔性齒輪；以及

-連接至該輸出部件的剛性齒輪，

其中，所述波發生器在轉子軸的作用下轉動，所述轉子軸由電動馬達驅動，所述電動馬達包括定子和轉子磁體，所述轉子磁體附裝至所述轉子軸，其中，所述關節組件還包括：

-構造成停止/阻止所述轉子軸與所述柔性齒輪之間的相對運動的轉子制動器；以及

-構造成測量所述轉子軸相對于所述輸出部件的位置的傳感器。