[發(fā)明專利]平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人及其控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710026327.X
• 申請(qǐng)日: 2015-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN106826801B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉吉柱;劉永華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州大學(xué)
• 主分類號(hào): B25J9/12
• 分類號(hào): B25J9/12;B25J9/18
• 代理公司: 寧波高新區(qū)核心力專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33273
• 代理人: 袁麗花

本發(fā)明公開了一種平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人，其中所述平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人包括機(jī)架、設(shè)于機(jī)架的第一機(jī)械臂、設(shè)于所述機(jī)架和第一機(jī)械臂之間的第一電機(jī)、連接于所述第一機(jī)械臂的機(jī)械手，所述第一電機(jī)嵌入所述第一機(jī)械臂并直接驅(qū)動(dòng)所述第一機(jī)械臂轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明提供的平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人及其控制系統(tǒng)工作效率更高、裝配精度更高且成本較低。

本申請(qǐng)是申請(qǐng)人于2015年12月28日申請(qǐng)的發(fā)明名稱為“平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人及其控制系統(tǒng)”，申請(qǐng)?zhí)枮?01510996302.3的中國發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人及其控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，工業(yè)機(jī)器人將被更廣泛地應(yīng)用在制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域。其中平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人手臂大量地運(yùn)用于裝配作業(yè)，這一類機(jī)器人有結(jié)構(gòu)輕便，響應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)有的平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人手臂關(guān)節(jié)是通過諧波減速器或者RV減速器來聯(lián)接，并通過伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)減速器來達(dá)到快速驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂的目的。但由于使用了諧波減速器或RV減速器，且減速器中的嚙合齒間存在側(cè)隙，所以平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人手臂工作時(shí)會(huì)存在不可避免的誤差，從而影響裝配精度。

另外，現(xiàn)有的平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人的Z軸和繞Z軸旋轉(zhuǎn)的實(shí)現(xiàn)是通過兩個(gè)伺服電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)平行放置的滾珠絲桿和花鍵來實(shí)現(xiàn)的，而滾珠絲桿和花鍵通過一個(gè)連接塊連接。上述方案在兩伺服電機(jī)同時(shí)工作時(shí)會(huì)出現(xiàn)不可避免的微小抖動(dòng)，從而影響裝配的精度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供了一種平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人及其控制系統(tǒng)，該平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人及其控制系統(tǒng)工作效率更高、裝配精度更高且成本較低。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案：

一種平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人，其中所述平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人包括機(jī)架、設(shè)于機(jī)架的第一機(jī)械臂、設(shè)于所述機(jī)架和第一機(jī)械臂之間的第一電機(jī)、連接于所述第一機(jī)械臂的機(jī)械手，所述第一電機(jī)嵌入所述第一機(jī)械臂并直接驅(qū)動(dòng)所述第一機(jī)械臂轉(zhuǎn)動(dòng)。

優(yōu)選的，所述平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人還包括設(shè)于所述第一機(jī)械臂和機(jī)械手之間的第二機(jī)械臂，及嵌入所述第二機(jī)械臂并直接驅(qū)動(dòng)所述第二機(jī)械臂轉(zhuǎn)動(dòng)的第二電機(jī)。

優(yōu)選的，所述第一電機(jī)為內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)。

優(yōu)選的，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)包括動(dòng)子軸、與所述動(dòng)子軸過盈配合的第一動(dòng)子、設(shè)于所述第一動(dòng)子外圍的第一定子，所述第一定子具有磁極，所述磁極上纏繞有線圈繞組，所述第一動(dòng)子具有安裝槽，所述安裝槽內(nèi)設(shè)有第一永磁體貼片，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)還包括設(shè)于所述動(dòng)子軸上的第一編碼器。

優(yōu)選的，所述第一編碼器包括第一光柵片和電路板，所述第一光柵片設(shè)于所述動(dòng)子軸上。

優(yōu)選的，所述第一電機(jī)為外轉(zhuǎn)子電機(jī)。

優(yōu)選的，所述外轉(zhuǎn)子電機(jī)包括定子軸、與所述定子軸相配接的第二定子、設(shè)于所述第二定子外圍的第二動(dòng)子，所述第二定子具有電樞，所述電樞上均勻纏繞有電樞繞組，所述第二動(dòng)子的內(nèi)壁上設(shè)有第二永磁體貼片，所述外轉(zhuǎn)子電機(jī)還包括第二編碼器，所述第二編碼器包括與所述定子軸配合的第二光柵片。

優(yōu)選的，所述第一機(jī)械臂為所述外轉(zhuǎn)子電機(jī)的第二動(dòng)子，當(dāng)所述外轉(zhuǎn)子電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述第一機(jī)械臂繞所述定子軸轉(zhuǎn)動(dòng)，且所述第一機(jī)械臂的位置參數(shù)通過所述第二編碼器反饋。

優(yōu)選的，所述機(jī)械手包括上中空電機(jī)、下中空電機(jī)、絲杠、絲杠花鍵連接件、直線導(dǎo)軌及相對(duì)于所述直線導(dǎo)軌滑行的滑塊，所述絲杠花鍵連接件設(shè)于所述滑塊上，所述上中空電機(jī)和下中空電機(jī)同軸心設(shè)置，所述上中空電機(jī)具有上中空轉(zhuǎn)軸，所述上中空轉(zhuǎn)軸上設(shè)有上編碼器和與所述絲杠配接的法蘭螺母，且所述絲杠套入所述上中空轉(zhuǎn)軸中，所述絲杠連接于所述絲杠花鍵連接件的上端，所述下中空電機(jī)具有下中空轉(zhuǎn)軸，所述下中空轉(zhuǎn)軸上設(shè)有下編碼器，所述下中空轉(zhuǎn)軸中套設(shè)有花鍵，所述花鍵設(shè)于所述絲杠花鍵連接件上，且所述直線導(dǎo)軌與所述上中空轉(zhuǎn)軸和下中空轉(zhuǎn)軸平行。