[發明專利]一種模塊化蛇形機器人關節

有效

• 申請號: 201710373657.6
• 申請日: 2017-05-24
• 公開（公告）號: CN107175682B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 孫永軍;朱映遠;史士財;倪風雷;周云虎;劉伊威;劉宏
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B25J17/00
• 分類號: B25J17/00;B25J9/06
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 遲芳

1.一種模塊化蛇形機器人關節，它包括關節輸入件、關節輸出件、中間軸節、電機組件和諧波減速器，所述中間軸節的兩端分別設置有關節輸入件和關節輸出件，所述電機組件和諧波減速器并列設置在中間軸節的內部，電機組件的輸出端與諧波減速器相連接，電機組件帶動諧波減速器轉動，諧波減速器帶動關節輸出件執行以中間軸節為軸心的擺動運動；

其特征在于：關節輸入件包括力矩傳感器彈性體(8)、過載保護塊(9)、關節輸入端端蓋(10)、關節輸入端第一外殼(11)、電機驅動板(14)、關節輸入端第二外殼(16)和兩個圓柱銷(15)，所述關節輸入端第一外殼(11)和關節輸入端第二外殼(16)可拆卸連接在關節輸入端端蓋(10)上且三者的內部形成有第一腔體，力矩傳感器彈性體(8)、過載保護塊(9)和電機驅動板(14)設置在第一內腔，過載保護塊(9)設置在力矩傳感器彈性體(8)的內部，力矩傳感器彈性體(8)的一端與電機外殼(1)相連接，力矩傳感器彈性體(8)的另一端與關節輸入端端蓋(10)相連接。

2.根據權利要求1所述的一種模塊化蛇形機器人關節，其特征在于：電機組件包括電機外殼(1)、電機定子(2)、電機轉子(3)、電機軸(4)和電機端蓋(7)，電機外殼(1)設置在中間軸節的內部，電機軸(4)設置在電機外殼(1)的內部且其與電機端蓋(7)相連接，電機轉子(3)套裝在電機軸(4)上，電機定子(2)套裝電機轉子(3)外且其固定安裝在電機外殼(1)的內壁上。

3.根據權利要求1所述的一種模塊化蛇形機器人關節，其特征在于：傳感器彈性體(8)的兩側各設置有一個應變片(40)。

4.根據權利要求3所述的一種模塊化蛇形機器人關節，其特征在于：關節輸入端端蓋(10)為圓形蓋體，關節輸入端端蓋(10)上設置有兩個圓柱銷(15)，兩個圓柱銷(15)均沿關節輸入端端蓋(10)的軸向方向設置，每個圓柱銷(15)的底部固定連接在關節輸入端端蓋(10)上，每個圓柱銷(15)的頂部穿過關節輸入端連接件(13)，兩個圓柱銷(15)的中心軸線在關節輸入端端蓋(10)上的投影分別為A點和B點，A點和B點所在半徑在關節輸入端端蓋(10)上形成的圓心角為α，圓心角α為90°。

5.根據權利要求2或4所述的一種模塊化蛇形機器人關節，其特征在于：諧波減速器包括剛輪用固定殼(17)、剛輪(18)、波發生器(19)、柔輪(20)、柔輪用轉接軸(21)和輸出端端蓋(22)，所述剛輪用固定殼(17)設置在電機外殼(1)的一側且二者相連通，剛輪(18)和波發生器(19)均設置在剛輪用固定殼(17)內，波發生器(19)套裝在電機軸(4)上，剛輪(18)套裝在波發生器(19)外且二者間隙設置，剛輪(18)的外端面固定連接在剛輪用固定殼(17)上，所述柔輪(20)的一端設置在剛輪(18)和波發生器(19)之間的間隙內，柔輪(20)的另一端通過柔輪用轉接軸(21)與輸出端端蓋(22)相連接，輸出端端蓋(22)與關節輸出件相連接。

6.根據權利要求5所述的一種模塊化蛇形機器人關節，其特征在于：關節輸出端位置傳感器包括磁環(23)和位置傳感器電路板(28)，磁環(23)為階梯形圓環，磁環(23)的小圓柱外表面設置在剛輪用固定殼(17)內且磁環(23)的大圓柱端面與剛輪用固定殼(17)的外端面相貼緊，位置傳感器電路板(28)固定安裝在輸出端端蓋(22)上，磁環(23)和位置傳感器電路板(28)之間留有間隙。