[發明專利]機器人關節軸驅動結構、機器人及其控制方法

有效

• 申請號: 202011179872.0
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112388667B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 王凱;黃斌;楊以清;康燕;張茂盛;趙偉威
• 申請（專利權）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: B25J17/00
• 分類號: B25J17/00;B25J19/00
• 代理公司: 北京煦潤律師事務所 11522
• 代理人: 張宗濤;梁永芳

1.一種機器人關節軸驅動結構，其特征在于，包括第一關節軸(1)、第二關節軸(2)，其中所述第一關節軸(1)受控于第一主驅動電機(11)的驅動產生運動，所述第二關節軸(2)受控于第二主驅動電機(21)的驅動產生運動，還包括位置切換裝置(31)以及連接于所述位置切換裝置(31)上的輔助驅動電機(32)，所述輔助驅動電機(32)能夠在所述位置切換裝置(31)的作用下被選擇地驅動所述第一關節軸(1)或者第二關節軸(2)運轉；所述輔助驅動電機(32)具有與第一關節軸(1)驅動連接的第一位置，與第二關節軸(2)驅動連接的第二位置，以及與第一關節軸(1)和第二關節軸(2)脫離驅動連接的中位位置，當獲取的運行狀態為第一主驅動電機過載狀態或者故障狀態時，控制位置切換裝置(31)運行使輔助驅動電機(32)處于所述第一位置；或者，當獲取的運行狀態為第二主驅動電機過載狀態或者故障狀態時，控制位置切換裝置(31)運行使輔助驅動電機(32)處于所述第二位置；或者，當獲取的運行狀態為主驅動電機正常運行狀態時，控制位置切換裝置(31)運行使輔助驅動電機(32)處于所述中位位置。

2.根據權利要求1所述的機器人關節軸驅動結構，其特征在于，所述第一關節軸(1)通過第一減速齒輪(12)與所述第一主驅動電機(11)的動力輸出軸驅動連接，所述第二關節軸(2)通過第二減速齒輪(22)與所述第二主驅動電機(21)的動力輸出軸驅動連接。

3.根據權利要求2所述的機器人關節軸驅動結構，其特征在于，所述輔助驅動電機(32)處于所述第一減速齒輪(12)與所述第二減速齒輪(22)之間的區域。

4.根據權利要求3所述的機器人關節軸驅動結構，其特征在于，還包括與所述第二減速齒輪(22)嚙合的傳動齒輪(4)，所述輔助驅動電機(32)的動力輸出軸能夠與所述傳動齒輪(4)驅動連接。

5.根據權利要求1所述的機器人關節軸驅動結構，其特征在于，所述位置切換裝置(31)包括安裝底板(311)以及與所述安裝底板(311)連接的第一電磁鐵(312)、第二電磁鐵(313)，當所述第一電磁鐵(312)通電時，所述輔助驅動電機(32)能夠驅動所述第一關節軸(1)，當所述第二電磁鐵(313)通電時，所述輔助驅動電機(32)能夠驅動所述第二關節軸(2)。

6.根據權利要求5所述的機器人關節軸驅動結構，其特征在于，所述第一電磁鐵(312)與所述輔助驅動電機(32)之間設有第一復位彈簧(314)，所述第二電磁鐵(313)與所述輔助驅動電機(32)之間設有第二復位彈簧(315)。

7.一種機器人，包括機器人關節軸驅動結構，其特征在于，所述機器人關節軸驅動結構為權利要求1至6中任一項所述的機器人關節軸驅動結構。

8.一種機器人控制方法，其特征在于，用于控制權利要求7中所述的機器人，包括：

獲取第一主驅動電機(11)及第二主驅動電機(21)的運行狀態；

根據獲取的運行狀態控制位置切換裝置(31)運行使輔助驅動電機(32)的位置發生切換。

9.根據權利要求8所述的機器人控制方法，其特征在于，獲取第一主驅動電機(11)及第二主驅動電機(21)的運行狀態，包括：

檢測所述第一主驅動電機(11)的第一實時運行電流Isa超過所述第一主驅動電機(11)的最大限制運行電流Ieamax，判定所述第一主驅動電機(11)的運行狀態為第一主驅動電機過載狀態或者故障狀態，當≤Ieamax時，判定所述第一主驅動電機(11)的運行狀態為主驅動電機正常運行狀態；

或者，

檢測所述第二主驅動電機(21)的第二實時運行電流Isb超過所述第二主驅動電機(21)的最大限制運行電流Iebmax，判定所述第二主驅動電機(21)的運行狀態為第二主驅動電機過載狀態或者故障狀態，當Isb≤Iebmax時，判定所述第二主驅動電機(21)的運行狀態為主驅動電機正常運行狀態。

10.根據權利要求8所述的機器人控制方法，其特征在于，當所述機器人由停機狀態切換為上電狀態時，在獲取第一主驅動電機(11)及第二主驅動電機(21)的運行狀態之前還包括：

獲取TCP末端實時負載Ls并與TCP末端的額定負載Le比較，

當Ls＞Le時，控制所述機器人進入雙電機工作模式，并控制所述控制位置切換裝置(31)運行使輔助驅動電機(32)處于所述第一位置；

當Ls≤Le時，控制所述機器人進入單電機工作模式，并控制位置切換裝置(31)運行使輔助驅動電機(32)處于所述中位位置。