[發明專利]一種無力矩傳感器的機械臂模塊化關節

有效

• 申請號: 201710109433.4
• 申請日: 2017-02-27
• 公開（公告）號: CN106826906B
• 公開（公告）日: 2019-03-05
• 發明（設計）人: 徐文福;羅燦;韓亮;梁斌
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學深圳研究生院
• 主分類號: B25J17/02
• 分類號: B25J17/02
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 溫利利

1.一種無力矩傳感器的機械臂模塊化關節，包括殼體(1)及設置于殼體(1)內的制動機構、傳動機構、與傳動機構連接的輸出軸(2)及控制機構，其特征在于：所述傳動機構包括轉軸(3)，所述轉軸(3)兩端分別剛性連接有制動機構和諧波減速器(5)，所述諧波減速器(5)與所述輸出軸(2)剛性連接，所述轉軸(3)套裝有電機(7)，所述控制機構包括控制器(8)及用以檢測輸出軸(2)相對殼體(1)位移的第一傳感器和用以檢測轉軸(3)轉速的第二傳感器，所述第一傳感器、第二傳感器和電機(7)均與控制器(8)電連接；所述電機(7)包括套裝于轉軸(3)上的轉子(7-1)和設置于轉子(7-1)外圍的定子(7-2)，所述定子(7-2)套裝有用以電機(7)周向定位的定子套筒(9)，所述轉軸(3)設置有用以抵接轉子(7-1)一端面的軸肩，轉軸(3)上還設置有用以抵接轉子(7-1)另一端面的第一擋圈(10-1)；所述殼體(1)上設置有用以抵接定子套筒(9)側面和一端面的限位部，所述定子套筒(9)的另一端面抵接有第二擋圈(10-2)；所述轉軸(3)外側還套裝有用以轉軸(3)周向定位的第一軸承(11)和第二軸承(12)，所述第一軸承(11)的外圈抵接殼體(1)，第一軸承(11)的內圈一端面抵接第一擋圈(10-1)，另一端面抵接有第三擋圈(10-3)，所述第二軸承(12)的外圈抵接定子套筒(9)，所述定子套筒(9)設置有用以抵接第二軸承(12)的外圈的一端面和側面的限位部，所述第二軸承(12)的外圈的另一端面抵接第二擋圈(10-2)，所述轉軸(3)設置有抵接第二軸承(12)內圈的一端面的軸肩，所述第二軸承(12)內圈的另一端面抵接有第四擋圈(10-4)，所述第四擋圈(10-4)與轉軸(3)剛性連接；所述諧波減速器(5)從里向外依次設置有波發生器(5-1)、柔輪(5-2)和剛輪(5-3)，所述轉軸(3)為階梯軸，所述波發生器(5-1)與階梯軸的直徑較小的一端剛性連接，所述剛輪(5-3)固定于殼體(1)上，所述柔輪(5-2)通過第二轉接頭(6)與輸出軸(2)剛性連接；所述輸出軸(2)套裝有第三軸承(13)，所述第三軸承(13)的外圈抵接殼體(1)，所述殼體(1)上設置有抵接第三軸承(13)外圈的一端面和側面的限位部，所述第三軸承(13)的外圈的另一端面采用固定螺母(18)定位，所述輸出軸(2)上設置有用以抵接第三軸承(13)的內圈的一端面的軸肩，所述第三軸承(13)的內圈的另一端面抵接有第五擋圈(10-5)，所述第五擋圈(10-5)與輸出軸(2)剛性連接；所述制動機構包括制動器(14-1)和與其相對設置的銜鐵(14-2)，所述銜鐵(14-2)與轉軸(3)通過第一轉接頭(4)剛性連接，所述銜鐵(14-2)與制動器(14-1)間設置有制動間隙；所述第一傳感器為絕對式編碼器，所述絕對式編碼器包括絕對式磁柵(15-1)和絕對式讀數頭(15-2)，所述絕對式磁柵(15-1)抵接殼體(1)，所述殼體(1)上設置有抵接所述絕對式磁柵(15-1)側面和一端面的限位部，所述絕對式磁柵(15-1)的另一端面抵接第五擋圈(10-5)，所述第二傳感器為增量式編碼器，所述增量式編碼器包括增量式磁柵(16-1)和增量式讀數頭(16-2)，所述增量式磁柵(16-1)套裝于轉軸(3)上，所述轉軸上(3)設置有抵接增量式磁柵(16-1)一端面的軸肩，所述增量式磁柵(16-1)另一端面抵接第一轉接頭(4)；所述輸出軸(2)遠離諧波減速器(5)的一端設置有若干周向螺孔，所述關節還設置有用以和另一關節相連接的連接部(17)，所述連接部(17)設置有若干與所述周向螺釘孔配合的螺栓，關節與關節之間通過所述螺栓與周向螺孔實現連接。