[實用新型]一種七自由度協作機械臂用的模塊化關節

有效

• 申請號: 201721615623.5
• 申請日: 2017-11-28
• 公開（公告）號: CN207448508U
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 肖聚亮;張秋隆;洪鷹;王國棟;張智濤;劉宏業;段文斌
• 申請（專利權）人: 天津揚天科技有限公司
• 主分類號: B25J17/02
• 分類號: B25J17/02;B25J19/00;F16H49/00;F16H57/04
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王麗英

本實用新型公開了一種七自由度協作機械臂用的模塊化關節,包括外殼，外殼頂部安裝有端蓋，外殼內上部固定有金屬支架，金屬支架的頂面固定有伺服電機固定板，伺服電機固定板頂部固定有伺服電機,底壁固定失電制動器，電機齒輪凸臺插在失電制動器轉子凹槽內，電機齒輪套裝固定在電機軸上，減速器固定在外殼底部，減速器波發生器上部固定有減速器齒輪，波發生器軸段上套有一底部密封圈，減速器柔輪底面開有多個連接另一模塊化關節用的螺紋孔，減速器齒輪和電機齒輪彼此嚙合配合；外殼的側壁上設置有一凸臺，開有階梯孔，階梯孔的軸線與減速器軸線共面并相互垂直。采用本模塊化關節靈活性高，便于控制，安裝、維護簡單。

技術領域

本實用新型涉及機器人技術領域，具體涉及七自由度協作機械臂用的模塊化關節。

背景技術

目前，協作機械臂在各行業不斷普及。隨著人們對機械臂的能力要求以及工作場合的要求越來越高，協作機械臂的模塊化、輕量化要求也逐步提高。現有協作機械臂往往較為笨重，難以實現人機協作，組裝、操作都受到極大影響。而小型化設計后，協作機械臂的負載能力大幅下降，如何提高輕量化協作機械臂的負載/自重比，提高結構緊湊性成為急需解決的問題。

申請號為201110333688.1的中國專利公開了“多自由度機械臂模塊化關節”，該關節包含兩個以上的串聯模塊。關節一包含動力輸入軸并設有第一諧波減速器以及第一離合器；關節二包含與關節一動力輸入軸相連的傳動軸，該傳動軸固連于第一離合器，第二離合器和分動的傳動軸相連，且分別和第二諧波減速器相連。所闡述的模塊結構復雜，且有部分結構和線纜等裸露在外，整體自重較大，連接方式只有一種，可重構性差，構建的機械臂工作范圍小，自由度少，缺乏靈活性，沒有制動，不能實現精確控制。

申請號為201410393610.2的中國專利公開了“中空串聯機械臂用模塊化關節”，采用失電制動器、直流電機、整體式減速器結構。整體采用三組帶輪，結構重量大，緊湊程度低。制動裝置發熱量大，整體結構封閉，不利于熱量向外傳導，影響使用壽命。制動器單獨設置一組帶輪，極大增加重量，同步帶傳遞扭矩，需要采用復雜的張緊結構。

申請號為201210131083.9的中國專利公開的“具有失電制動與多種感知功能的機械臂模塊”采用力矩傳感器、絕對式光電編碼器、增強式磁編碼器、霍爾傳感器等多傳感器系統，失電制動器旋轉摩擦片連接在電機軸上。整體結構模塊化程度高，但裝配困難，難以批量生產；且外部走線，可靠性差，防塵性差。

發明內容

本實用新型的目的在于提供七自由度協作機械臂用的模塊化關節，關節空間布局更加合理緊湊，自重小，性能較好，同時散熱良好，壽命長，噪聲小，能耗低，使機械臂安裝使用維護更加便捷。

本實用新型的技術方案是：