[發明專利]機器人關節低速大力矩輸出裝置

在審

• 申請號: 202111582221.0
• 申請日: 2021-12-22
• 公開（公告）號: CN114257055A
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 唐美玲;黃立軍;莊圣賢
• 申請（專利權）人: 杭州萬向職業技術學院
• 主分類號: H02K16/04
• 分類號: H02K16/04;H02K1/18;H02K1/14;H02K1/274;H02K7/10
• 代理公司: 深圳國新南方知識產權代理有限公司 44374
• 代理人: 周雷

本發明涉及電機技術領域，具體是涉及一種機器人關節低速大力矩輸出裝置，其包括：雙定子調磁電機，所述雙定子調磁電機自內到外依次包括同軸心設置的內定子、轉子以及外定子，所述內定子與所述轉子之間、所述轉子與所述外定子之間均存在氣隙；固定于所述內定子上且用于檢測所述轉子的旋轉角度的編碼器；設于所述雙定子調磁電機的一側的機械臂；設于所述雙定子調磁電機的另一側且用于降低所述雙定子調磁電機的輸出轉速的減速器；以及與所述減速器連接的夾爪；通電時，所述轉子與所述內定子和所述外定子相互作用使所述轉子轉動，所述轉子帶動所述減速器轉動，進而帶動所述夾爪轉動。本發明能實現低速大力矩的輸出且結構簡單。

技術領域

本發明涉及電機技術領域，具體是涉及一種機器人關節低速大力矩輸出裝置。

背景技術

在自動化生產線中，機器人是常用的裝置。現有的技術方案，機器人關節一般采用陀螺儀或DD直驅馬達，但是這種方案不能解決輸出力矩大和精度高的應用場景。對于該問題，傳統的解決方案是采用三相異步電動機、液力耦合器和減速機組合的方式來提供動力驅動，由于三相異步電動機的轉速高，減速機需要多級減速才能將轉速降低至需要的轉速，這樣就造成了減速機的減速機構龐大，進而使減速機的體積變大，又由于三相異步電動機啟動轉矩不大，為了滿足帶負載啟動的需求需要增加液力偶合器來實現電動機的軟啟動，先讓電動機空載起動，再由液力偶合器驅動負載。采用這樣的方案整個裝置的體積大、建設成本高，且結構十分復雜，而且精度在多級傳動的過程中難以得到保證。

鑒于此，本領域亟需一種新的機器人關節低速大力矩輸出裝置，以解決背景技術中的技術問題。

發明內容

本發明提供一種機器人關節低速大力矩輸出裝置，結構簡單，且能同時滿足高精度和低速大力矩旋轉輸出。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：

一種機器人關節低速大力矩輸出裝置，包括：

雙定子調磁電機，所述雙定子調磁電機自內到外依次包括同軸心設置的內定子、轉子以及外定子，所述內定子與所述轉子之間、所述轉子與所述外定子之間均存在氣隙；

固定于所述內定子上且用于檢測所述轉子的旋轉角度的編碼器；

設于所述雙定子調磁電機的一側的機械臂；

設于所述雙定子調磁電機的另一側且用于降低所述雙定子調磁電機的輸出轉速的減速器；以及

與所述減速器連接的夾爪；

通電時，所述轉子與所述內定子和所述外定子相互作用使所述轉子轉動，所述轉子帶動所述減速器轉動，進而帶動所述夾爪轉動。

優選地，所述內定子包括內定子鐵軛以及纏繞在所述內定子鐵軛上的第一線圈繞組，所述內定子鐵軛包括具有通孔的中心圈、多個沿所述中心圈外側間隔分布且用于纏繞所述第一線圈繞組的內定子齒以及形成于所述內定子齒末端的內定子調磁塊，所述外定子包括外定子鐵軛以及纏繞在所述外定子鐵軛上的第二線圈繞組，所述外定子鐵軛內側形成有多個間隔分布且用于纏繞所述第二線圈繞組的外定子齒。

優選地，所述轉子包括多個沿所述轉子的周緣間隔分布的條形硅鋼以及多個嵌設于所述條形硅鋼之間的條形永磁體。

優選地，所述條形永磁體切向充磁，相鄰兩個所述條形永磁體的充磁方向相反。

優選地，所述雙定子調磁電機還包括穿設于所述通孔的連接軸、環設于所述外定子外部的機殼以及蓋設于所述機殼一端的端蓋，所述連接軸的一端與所述減速器固定連接，所述連接軸的另一端與所述端蓋固定連接，所述端蓋與所述機械臂固定連接，所述機殼的兩端分別與所述端蓋和所述減速器固定連接。

優選地，所述內定子齒的末端分裂形成兩個所述內定子調磁塊。