[實(shí)用新型]減速電機(jī)及包含其的機(jī)器人

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201922388590.0
• 申請(qǐng)日: 2019-12-27
• 公開（公告）號(hào): CN210780430U
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘韞哲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海舞肌科技有限公司
• 主分類號(hào): H02K11/215
• 分類號(hào): H02K11/215
• 代理公司: 上海博杰專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31358
• 代理人: 朱永梅

本實(shí)用新型實(shí)施例涉及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種減速電機(jī)及包含其的機(jī)器人。該減速電機(jī)包括：設(shè)置于電機(jī)側(cè)的絕對(duì)值編碼器以及設(shè)置于電機(jī)輸出側(cè)的增量式編碼器；絕對(duì)值編碼器以及增量式編碼器均連接處理計(jì)算模塊；絕對(duì)值編碼器以及增量式編碼器分別用于向處理計(jì)算模塊提供電機(jī)側(cè)的位置信息x以及輸出側(cè)的位置信息q；其中，電機(jī)側(cè)的轉(zhuǎn)動(dòng)信息z1與輸出側(cè)的位置信息q一一對(duì)應(yīng)，z1＝r1*m+x,r1為輸出側(cè)每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈z1中包含的電機(jī)側(cè)累計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)，m為絕對(duì)值編碼器的分辨率。本實(shí)用新型實(shí)施方式可使得減速電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、對(duì)減速器類型沒有選擇性、低成本、不受斷電影響、開機(jī)可直接讀取輸出絕對(duì)位置，從而更好滿足機(jī)器人應(yīng)用要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種減速電機(jī)及包含其的機(jī)器人。

背景技術(shù)

近年來機(jī)器人的發(fā)展對(duì)機(jī)電執(zhí)行系統(tǒng)提出了越來越高的要求。在機(jī)器人運(yùn)行過程中，精確獲取機(jī)器人各個(gè)關(guān)節(jié)的輸出位置至關(guān)重要。為了獲取關(guān)節(jié)的輸出絕對(duì)位置，現(xiàn)有以下方案：

現(xiàn)有技術(shù)方案之一將電機(jī)減速輸出端通過剛性軸貫穿整個(gè)電機(jī)，在電機(jī)后部安裝輸出側(cè)的絕對(duì)位置編碼器或增量式編碼器。這種方式一方面機(jī)械結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，只有特定具有中空結(jié)構(gòu)的減速器，比如擺線針輪減速器，才適用此方案。另一方面，當(dāng)輸出側(cè)使用絕對(duì)位置編碼器時(shí)，成本高昂；當(dāng)輸出側(cè)使用增量式編碼器時(shí)，斷電重新開機(jī)后需要電機(jī)運(yùn)動(dòng)之后才能確定輸出側(cè)的絕對(duì)位置；

現(xiàn)有技術(shù)方案之一在輸出端使用增量式編碼器，配合限位開關(guān)確保絕對(duì)位置讀數(shù)的正確性，這種方式成本相對(duì)上述方案較低，但是限位開關(guān)和增量式編碼器較占空間，對(duì)空間要求高的機(jī)器人不適用。同時(shí)，此方案限制了執(zhí)行器的可動(dòng)范圍；

現(xiàn)有技術(shù)方案之一在輸出端使用增量式編碼器，并配備電池，使得機(jī)器人主電源斷電后依然能記錄讀數(shù)。這種方案雖然可靠，但其零件繁多，對(duì)空間緊湊的應(yīng)用場(chǎng)景不利。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中，機(jī)器人減速電機(jī)的執(zhí)行系統(tǒng)尚不能同時(shí)滿足結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、對(duì)減速器類型沒有選擇性、低成本、不受斷電影響、開機(jī)可直接讀取輸出絕對(duì)位置等的需求。

實(shí)用新型內(nèi)容

有鑒于此，本實(shí)用新型實(shí)施方式的目的在于提供一種減速電機(jī)及包含其的機(jī)器人，以使得減速電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、對(duì)減速器類型沒有選擇性、低成本、不受斷電影響、開機(jī)可直接讀取輸出絕對(duì)位置，從而更好滿足機(jī)器人應(yīng)用要求。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的實(shí)施方式提供了一種減速電機(jī)，包括：設(shè)置于電機(jī)側(cè)的絕對(duì)值編碼器以及設(shè)置于電機(jī)輸出側(cè)的增量式編碼器；

所述絕對(duì)值編碼器以及所述增量式編碼器均連接處理計(jì)算模塊；

所述絕對(duì)值編碼器以及所述增量式編碼器分別用于向所述處理計(jì)算模塊提供所述電機(jī)側(cè)的位置信息x以及輸出側(cè)的位置信息q；其中，所述電機(jī)側(cè)的轉(zhuǎn)動(dòng)信息z1與所述輸出側(cè)的位置信息q一一對(duì)應(yīng)，z1＝r1*m+x,r1為所述輸出側(cè)每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈所述z1中包含的所述電機(jī)側(cè)累計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)，m為所述絕對(duì)值編碼器的分辨率。

本實(shí)用新型的實(shí)施方式還提供了一種機(jī)器人，包括如前所述的減速電機(jī)。

本實(shí)用新型實(shí)施方式相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，通過在電機(jī)側(cè)設(shè)置絕對(duì)值編碼器，在電機(jī)輸出側(cè)設(shè)置增量式編碼器，且使得電機(jī)側(cè)的轉(zhuǎn)動(dòng)信息z1與增量式編碼器提供的輸出側(cè)的位置信息q一一對(duì)應(yīng)，其中，z1＝r*m+x,r為輸出側(cè)每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈z1中包含的電機(jī)側(cè)累計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)，m為絕對(duì)值編碼器的分辨率，從而可基于減速電機(jī)提供的電機(jī)側(cè)的位置信息x以及輸出側(cè)的位置信息q直接計(jì)算得到輸出側(cè)的絕對(duì)位置。由于本實(shí)用新型實(shí)施方式直接在電機(jī)側(cè)設(shè)置絕對(duì)值編碼器，在電機(jī)輸出側(cè)設(shè)置增量式編碼器，因此不要求減速電機(jī)的減速器具有特定中空結(jié)構(gòu)，對(duì)減速器類型沒有選擇性，且無需額外增加電池、限位開關(guān)、對(duì)絕對(duì)值編碼器以及增量式編碼器的精度要求低，從而使得減速電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，整體成本低，且不受斷電影響，在重啟開機(jī)后可直接獲取輸出側(cè)的絕對(duì)位置，使用更方便。