[發明專利]機器人關節結構及機器人

有效

• 申請號: 201911419446.7
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111113477B
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 李建;丁宏鈺;李友朋;龐建新;熊友軍
• 申請（專利權）人: 深圳市優必選科技股份有限公司
• 主分類號: B25J17/00
• 分類號: B25J17/00;B25J17/02;B25J9/10;B25J9/12
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 袁哲

本申請屬于類人形服務機器人技術領域，涉及一種機器人關節結構及機器人。該機器人關節結構中，電機組件采用外轉子形式，轉子套設于定子外部，轉子固定有電機軸。諧波減速器中的波發生器安裝于電機軸，柔輪由波發生器驅動并與剛輪嚙合，關節輸出軸固定于柔輪。工作時，電機軸帶動波發生器高速轉動，波發生器使得柔輪產生柔性變形，柔輪與剛輪嚙合傳動，通過關節輸出軸輸出動力，作低速轉動。采用輸出端編碼器檢測關節輸出軸的轉角。該機器人關節結構緊湊，軸向尺寸減小，體積和重量均減小，適用于機器人的輕量化和緊湊布局。

技術領域

本申請屬于類人形服務機器人技術領域，涉及一種機器人關節結構及機器人。

背景技術

目前，傳統的機器人關節結構均是采用電機組件軸向對接減速機，這樣會使得機器人關節結構的軸向尺寸長，空間利用不充分，導致機器人關節結構的體積大，重量重。

發明內容

本申請實施例的目的在于提供一種機器人關節結構及機器人，以解決現有機器人關節結構體積大的技術問題。

本申請實施例提供一種機器人關節結構，包括：

殼體；

電機組件，包括設于所述殼體內的定子、套設于所述定子外部的轉子，以及同軸固定于所述轉子的電機軸；

諧波減速器，包括固定于所述定子的剛輪、安裝于所述電機軸上的波發生器，以及與所述剛輪嚙合且由所述波發生器驅動的柔輪；

關節輸出軸，同軸固定于所述柔輪；

輸出端編碼器，用于檢測所述關節輸出軸的轉角；以及

電機驅動器，與所述輸出端編碼器電性連接。

可選地，所述柔輪具有供所述電機軸穿過的插孔，所述電機軸具有沿軸向貫通的貫通孔，所述關節輸出軸同軸固定有連接軸，所述連接軸穿過所述貫通孔；所述輸出端編碼器包括設于所述連接軸的一端的第一被感應件，以及與所述第一被感應件配合以檢測所述關節輸出軸的轉角的第一感應件。

可選地，所述機器人關節結構還包括用于檢測所述轉子的轉角的電機端編碼器；所述電機端編碼器包括設于所述轉子上的第二被感應件，以及與所述第二被感應件配合以檢測所述轉子的轉角的第二感應件；

所述第一被感應件被包圍于所述第二被感應件內。

可選地，所述轉子上設有安裝座，所述第二被感應件固定于所述安裝座上，所述安裝座具有供所述連接軸穿過的通孔，所述連接軸通過第一軸承支承在所述安裝座上。

可選地，所述轉子具有容納腔，所述諧波減速器設于所述轉子內部，所述電機軸至少一部分設于所述轉子內部。

可選地，所述轉子包括與所述定子間隔并相對設置的環形部、與所述環形部沿軸向間隔設置的安裝部，以及連接于所述環形部與所述安裝部之間的若干連接臂，相鄰兩個所述連接臂之間形成鏤空位。

可選地，所述剛輪上固定有支撐蓋，所述支撐蓋具有供所述電機軸穿過的過孔，所述電機軸通過第二軸承支承在所述支撐蓋上，所述電機軸通過第三軸承支承在所述關節輸出軸上。

可選地，所述柔輪包括筒狀部及連接于所述筒狀部的一端邊緣的內環部，所述筒狀部套設于所述波發生器以外并與所述剛輪嚙合，所述內環部固定于所述關節輸出軸上。

可選地，所述殼體包括筒狀殼以及安裝于所述筒狀殼的一端的基座，所述基座具有供所述關節輸出軸穿過的穿孔，所述關節輸出軸通過第四軸承支承在所述基座上。