[發(fā)明專(zhuān)利]一種電機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)、多關(guān)節(jié)機(jī)器人及電機(jī)制動(dòng)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110822028.3
• 申請(qǐng)日: 2021-07-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113500629B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫愷;高瑜剛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蘇州艾利特機(jī)器人有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B25J19/00
• 分類(lèi)號(hào): B25J19/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種電機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)，包括電機(jī)和制動(dòng)器，其特征在于，所述電機(jī)具有常規(guī)狀態(tài)和減速狀態(tài)，所述減速狀態(tài)下電機(jī)的轉(zhuǎn)速小于常規(guī)狀態(tài)下電機(jī)的轉(zhuǎn)速，所述制動(dòng)器包括：制動(dòng)片，固定于電機(jī)軸以跟隨電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)；阻擋元件，可在阻擋位置和非阻擋位置之間移動(dòng)，在所述阻擋位置時(shí)，所述阻擋元件與所述制動(dòng)片接合以限制制動(dòng)片的旋轉(zhuǎn)；在所述非阻擋位置時(shí)，所述阻擋元件允許所述制動(dòng)片的旋轉(zhuǎn)；其中，制動(dòng)器被激活時(shí)，所述阻擋元件由非阻擋位置向阻擋位置移動(dòng)；

當(dāng)所述電機(jī)在常規(guī)狀態(tài)下時(shí)，所述阻擋元件允許所述制動(dòng)片的旋轉(zhuǎn)；

當(dāng)所述電機(jī)由常規(guī)狀態(tài)切換為減速狀態(tài)后，所述電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度相較于常規(guī)狀態(tài)降低，所述制動(dòng)器被激活，使得所述阻擋元件移動(dòng)至阻擋位置以限制制動(dòng)片的旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而使得電機(jī)軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)；

所述阻擋元件包括擋銷(xiāo)和致動(dòng)器，制動(dòng)器被激活時(shí)，所述致動(dòng)器使擋銷(xiāo)向阻擋位置移動(dòng)，所述制動(dòng)片包括沿周向分布的多個(gè)凸起部，所述擋銷(xiāo)與所述凸起部接合以限制制動(dòng)片的旋轉(zhuǎn)，所述擋銷(xiāo)的端部包括與凸起部接觸的斜角，所述擋銷(xiāo)向阻擋位置移動(dòng)時(shí)所述斜角受到凸起部的作用力大于一閾值時(shí)，所述擋銷(xiāo)向非阻擋位置移動(dòng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述電機(jī)包括繼電器，繼電器檢測(cè)到斷電信號(hào)時(shí)控制電機(jī)繞組短路以抑制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度降低以由常規(guī)狀態(tài)切換為減速狀態(tài)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述阻擋元件由非阻擋位置向阻擋位置移動(dòng)時(shí)，當(dāng)所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速低于一閾值時(shí)，所述阻擋元件移動(dòng)至阻擋位置以限制制動(dòng)片的旋轉(zhuǎn)；反之，阻擋元件不移動(dòng)或阻擋元件向阻擋位置移動(dòng)但不限制制動(dòng)片的旋轉(zhuǎn)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述阻擋元件包括擋銷(xiāo)和致動(dòng)器，所述阻擋元件被配置為沿電機(jī)軸方向移動(dòng)，所述致動(dòng)器在激活制動(dòng)器時(shí)使擋銷(xiāo)由非阻擋位置向阻擋位置移動(dòng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述凸起部形成為鏤空結(jié)構(gòu)，所述凸起部包括與所述擋銷(xiāo)的斜角配合的切面。

6.一種多關(guān)節(jié)機(jī)器人，包括多個(gè)機(jī)器人關(guān)節(jié)和連接部件，所述機(jī)器人關(guān)節(jié)包括輸出軸和/或輸出法蘭，用于連接至相鄰的機(jī)器人關(guān)節(jié)或相鄰的連接部件，其特征在于，所述機(jī)器人關(guān)節(jié)包括權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的電機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)。

7.一種電機(jī)制動(dòng)方法，應(yīng)用于機(jī)器人關(guān)節(jié)的制動(dòng)控制，其特征在于，機(jī)器人關(guān)節(jié)包括電機(jī)和制動(dòng)器，所述電機(jī)具有常規(guī)狀態(tài)和減速狀態(tài)，所述減速狀態(tài)下電機(jī)的轉(zhuǎn)速小于常規(guī)狀態(tài)下電機(jī)的轉(zhuǎn)速；所述制動(dòng)器包括：制動(dòng)片，固定于電機(jī)軸以跟隨電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)；阻擋元件，可在阻擋位置和非阻擋位置之間移動(dòng)，在所述阻擋位置時(shí)，所述阻擋元件與所述制動(dòng)片接合以限制制動(dòng)片的旋轉(zhuǎn)；在所述非阻擋位置時(shí)，所述阻擋元件允許所述制動(dòng)片的旋轉(zhuǎn)；其中，制動(dòng)器被激活時(shí)，所述阻擋元件由非阻擋位置向阻擋位置移動(dòng)；

所述方法包括：

降低電機(jī)速度，以使電機(jī)由常規(guī)狀態(tài)切換至減速狀態(tài)；

當(dāng)電機(jī)處于減速狀態(tài)時(shí)，激活制動(dòng)器，使得所述阻擋元件移動(dòng)至阻擋位置以限制制動(dòng)片的旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而使得電機(jī)軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)；

其中，所述阻擋元件包括擋銷(xiāo)和致動(dòng)器，制動(dòng)器被激活時(shí)，所述致動(dòng)器使擋銷(xiāo)向阻擋位置移動(dòng)，所述制動(dòng)片包括沿周向分布的多個(gè)凸起部，所述擋銷(xiāo)與所述凸起部接合以限制制動(dòng)片的旋轉(zhuǎn)，所述擋銷(xiāo)的端部包括與凸起部接觸的斜角，所述擋銷(xiāo)向阻擋位置移動(dòng)時(shí)所述斜角受到凸起部的作用力大于一閾值時(shí)，所述擋銷(xiāo)向非阻擋位置移動(dòng)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述電機(jī)包括繼電器，所述降低電機(jī)速度包括：繼電器檢測(cè)斷電信號(hào)，控制電機(jī)繞組短路以降低電機(jī)速度。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述阻擋元件包括致動(dòng)器和擋銷(xiāo)，所述方法包括：所述擋銷(xiāo)由非阻擋位置向阻擋位置移動(dòng)時(shí)，當(dāng)所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速低于一閾值時(shí)，所述擋銷(xiāo)移動(dòng)至阻擋位置以限制制動(dòng)片的旋轉(zhuǎn)；反之，所述擋銷(xiāo)不移動(dòng)或擋銷(xiāo)向阻擋位置移動(dòng)但不限制制動(dòng)片旋轉(zhuǎn)。