[發(fā)明專利]協(xié)作機器人一體化關(guān)節(jié)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110186750.2
• 申請日: 2021-02-18
• 公開（公告）號: CN112873267A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李明洋
• 申請（專利權(quán)）人: 上海節(jié)卡機器人科技有限公司
• 主分類號: B25J17/02
• 分類號: B25J17/02
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 唐菲

本申請涉及一種協(xié)作機器人一體化關(guān)節(jié)，本申請的協(xié)作機器人一體化關(guān)節(jié)包括：殼體、驅(qū)動電機、輸入軸、輸出結(jié)構(gòu)和行星齒輪傳動結(jié)構(gòu)，驅(qū)動電機設(shè)于殼體內(nèi)；輸入軸設(shè)于殼體內(nèi)，并與驅(qū)動電機傳動連接；輸出結(jié)構(gòu)設(shè)于殼體內(nèi)；行星齒輪傳動結(jié)構(gòu)設(shè)于殼體內(nèi)，與輸入軸和輸出結(jié)構(gòu)傳動連接。故本申請的協(xié)作機器人一體化關(guān)節(jié)采用行星齒輪傳動結(jié)構(gòu)進行傳動，具有低成本、低自重、低噪音、高效率和可以內(nèi)部走線等優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及機器人的技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種協(xié)作機器人一體化關(guān)節(jié)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中，無論是工業(yè)機器人還是仿生機器人，其中的關(guān)節(jié)部件的機械結(jié)構(gòu)一般包括驅(qū)動電機、諧波減速器、關(guān)節(jié)殼體與機電接口等，存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、自重大、噪音大、關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動時摩擦扭矩大、傳動效率低等缺點。

發(fā)明內(nèi)容

本申請的目的是提供一種協(xié)作機器人一體化關(guān)節(jié)，具有低成本、低自重、低噪音、高效率、可以內(nèi)部走線等優(yōu)點。

為了實現(xiàn)上述目的，

第一方面，本申請?zhí)峁┮环N協(xié)作機器人一體化關(guān)節(jié)，包括：殼體、驅(qū)動電機、輸入軸、輸出結(jié)構(gòu)和行星齒輪傳動結(jié)構(gòu)，所述驅(qū)動電機設(shè)于所述殼體內(nèi)；所述輸入軸設(shè)于所述殼體內(nèi)，并與所述驅(qū)動電機傳動連接；所述輸出結(jié)構(gòu)設(shè)于所述殼體內(nèi)；所述行星齒輪傳動結(jié)構(gòu)設(shè)于所述殼體內(nèi)，與所述輸入軸和所述輸出結(jié)構(gòu)傳動連接。

于一實施例中，所述行星齒輪傳動結(jié)構(gòu)包括：第一級太陽輪、內(nèi)齒圈、第一級行星架、第一級行星齒輪組、第二級太陽輪、第二級行星架和第二級行星齒輪組，所述第一級太陽輪與所述輸入軸固定連接；所述內(nèi)齒圈固定于所述殼體；所述第一級行星架能轉(zhuǎn)動地設(shè)于殼體內(nèi)，所述第一級行星齒輪組能轉(zhuǎn)動地設(shè)于所述第一級行星架上，并與所述第一級太陽輪和所述內(nèi)齒圈嚙合；所述第二級太陽輪固定于所述第一級行星架；所述第二級行星架能轉(zhuǎn)動地設(shè)于殼體內(nèi)，且與所述輸出結(jié)構(gòu)固定連接；所述第二級行星齒輪組能轉(zhuǎn)動地設(shè)于所述第二級行星架上，并與所述第二級太陽輪和所述內(nèi)齒圈嚙合。

于一實施例中，所述第一級行星架與所述輸入軸為同軸設(shè)置，且均為空心結(jié)構(gòu)。

于一實施例中，所述輸入軸的底端具有軸頭，所述第一級太陽輪固定設(shè)于軸頭。

于一實施例中，所述驅(qū)動電機包括電機定子和電機轉(zhuǎn)子，電機定子固定在殼體中，電機轉(zhuǎn)子固定在輸入軸上。

于一實施例中，所述協(xié)作機器人一體化關(guān)節(jié)還包括：絕對值編碼器，所述絕對值編碼器設(shè)于所述輸入軸上，用于檢測所述輸入軸的轉(zhuǎn)動角度。

于一實施例中，所述絕對值編碼器包括：編碼器軸承座、轉(zhuǎn)接軸、碼盤和編碼器讀頭，所述編碼器軸承座內(nèi)安裝有編碼器軸承，編碼器軸承座固定設(shè)于所述殼體；所述轉(zhuǎn)接軸通過所述編碼器軸承能轉(zhuǎn)動地設(shè)于所述編碼器軸承座內(nèi)，且與所述輸入軸固定連接；所述碼盤與所述轉(zhuǎn)接軸固定連接；所述編碼器讀頭固定連接于所述殼體或者所述編碼器軸承座，且用于檢測所述碼盤的轉(zhuǎn)動角度；其中，所述碼盤、所述轉(zhuǎn)接軸和所述輸入軸均為同軸設(shè)置。

于一實施例中，所述協(xié)作機器人一體化關(guān)節(jié)還包括：制動結(jié)構(gòu)，設(shè)于所述輸入軸上，用于制動所述輸入軸。

于一實施例中，所述制動結(jié)構(gòu)包括：剎車盤、擋柱安裝套、擋柱、電磁鐵安裝座、電磁鐵和彈簧，所述剎車盤套設(shè)在所述輸入軸上，并與所述輸入軸固定連接；所述擋柱安裝套設(shè)于所述殼體；所述擋柱能活動地設(shè)于所述擋柱安裝套內(nèi)；所述電磁鐵安裝座固定連接于所述編碼器軸承座；所述電磁鐵安裝于所述電磁鐵安裝座，用于推動所述擋柱；所述彈簧設(shè)于所述擋柱安裝套內(nèi)，用于使所述擋柱復(fù)位；其中，當(dāng)所述擋柱被所述電磁鐵推動至第一預(yù)設(shè)位置，所述剎車盤處于正常轉(zhuǎn)動狀態(tài)，當(dāng)所述擋柱被所述彈簧復(fù)位至第二預(yù)設(shè)位置，所述剎車盤被所述擋柱限制處于制動狀態(tài)。