[實用新型]具有力感知功能的協作機器人關節

有效

• 申請號: 201721686680.2
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN207534828U
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發明（設計）人: 王洪光;潘新安;胡明偉;田勇;劉愛華;姜勇;景鳳仁;凌烈;孫鵬;宋屹峰;孔繁旭
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: B25J13/08
• 分類號: B25J13/08;B25J17/02
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 何麗英

1.一種具有力感知功能的協作機器人關節，其特征在于，包括輸出法蘭(1)、力矩傳感器(2)、諧波減速器(3)、無框直驅力矩電機(4)、輸入法蘭(7)及穿線管(8)，其中諧波減速器(3)和無框直驅力矩電機(4)容置于由輸出法蘭(1)和輸入法蘭(7)形成的腔體內，所述輸出法蘭(1)和所述輸入法蘭(7)可相對轉動，所述諧波減速器(3)和無框直驅力矩電機(4)均套設于穿線管(8)上，所述無框直驅力矩電機(4)的輸出端通過諧波減速器(3)與所述穿線管(8)連接，所述穿線管(8)通過力矩傳感器(2)與所述輸出法蘭(1)連接。

2.根據權利要求1所述的具有力感知功能的協作機器人關節，其特征在于，所述無框直驅力矩電機(4)包括無框直驅力矩電機定子(4-1)、無框直驅力矩電機轉子(4-2)及轉子安裝軸(9)，其中無框直驅力矩電機定子(4-1)與所述輸入法蘭(7)固定連接，所述無框直驅力矩電機轉子(4-2)套裝在所述轉子安裝軸(9)上，所述轉子安裝軸(9)的輸出端與所述諧波減速器(3)連接。

3.根據權利要求2所述的具有力感知功能的協作機器人關節，其特征在于，所述諧波減速器(3)包括諧波減速器柔輪(3-1)、諧波減速器波發生器(3-2)及諧波減速器鋼輪(3-3)，其中諧波減速器波發生器(3-2)與所述轉子安裝軸(9)連接，所述諧波減速器鋼輪(3-3)與輸入法蘭(7)連接，所述諧波減速器柔輪(3-1)與所述穿線管(8)連接。

4.根據權利要求2所述的具有力感知功能的協作機器人關節，其特征在于，所述轉子安裝軸(9)的輸入端設有制動器(5)，所述制動器(5)包括制動器安裝座(10)、制動器摩擦片(5-1)及制動器銜鐵(5-2)，其中制動器安裝座(10)與所述輸入法蘭(7)連接，所述制動器銜鐵(5-2)安裝在制動器安裝座(10)上，所述制動器摩擦片(5-1)與所述轉子安裝軸(9)連接。

5.根據權利要求4所述的具有力感知功能的協作機器人關節，其特征在于，所述轉子安裝軸(9)的輸入端還設有絕對值編碼器(14)和增量式編碼器(6)。

6.根據權利要求5所述的具有力感知功能的協作機器人關節，其特征在于，所述絕對值編碼器(14)包括絕對值編碼器安裝座(15)、絕對值編碼器轉子(14-1)和絕對值編碼器定子(14-2)，其中絕對值編碼器轉子(14-1)安裝于所述穿線管(8)上，所述絕對值編碼器定子(14-2)通過絕對值編碼器安裝座(15)安裝于所述制動器安裝座(10)上。

7.根據權利要求5所述的具有力感知功能的協作機器人關節，其特征在于，所述增量式編碼器(6)包括增量式編碼器讀頭(6-1)、增量式編碼器碼盤(6-2)、讀頭安裝座(22)及碼盤安裝座(23)，其中增量式編碼器碼盤(6-2)通過碼盤安裝座(23)安裝于所述轉子安裝軸(9)上，所述轉子安裝軸(9)的兩端通過深溝球軸承安裝于所述輸入法蘭(7)上，且輸入端設有軸承壓蓋(21)，所述軸承壓蓋(21)上安裝有讀頭安裝座(22)，增量式編碼器讀頭(6-1)通過讀頭安裝座(22)安裝于軸承壓蓋(21)上。

8.根據權利要求1所述的具有力感知功能的協作機器人關節，其特征在于，所述輸出法蘭(1)通過十字交叉滾珠軸承(11)支撐，所述十字交叉滾珠軸承(11)的內圈安裝于所述輸入法蘭(7)上，且由安裝于輸入法蘭(7)上的固定壓環(12)進行固定，所述十字交叉滾珠軸承(11)的外圈由所述輸出法蘭(1)和軸環壓環(13)固定。

9.根據權利要求8所述的具有力感知功能的協作機器人關節，其特征在于，所述輸入法蘭(7)上安裝有第一限位塊(16)和第二限位塊(17)，所述固定壓環(12)上設有位于所述第一限位塊(16)和第二限位塊(17)之間的第三限位塊(18)。

10.根據權利要求1所述的具有力感知功能的協作機器人關節，其特征在于，還包括設置于所述輸入法蘭(7)上的驅動器(24)，所述的驅動器(24)上安裝有驅動器擴展板(25)，所述驅動器擴展板(25)用于向所述力矩傳感器(2)和無框直驅力矩電機(4)提供穩壓直流電源。