[實用新型]一種可重構的中空模塊化機器人關節

有效

• 申請號: 202221507624.9
• 申請日: 2022-06-16
• 公開（公告）號: CN217801789U
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 陳天華
• 申請（專利權）人: 深圳市泰科智能機器人有限公司
• 主分類號: B25J17/00
• 分類號: B25J17/00
• 代理公司: 杭州寒武紀知識產權代理有限公司 33271
• 代理人: 全騫

本實用新型公開了一種可重構的中空模塊化機器人關節，包括：中空軸電機，包括中空電機軸；諧波減速器，諧波減速器，諧波減速器以同軸狀態安裝于中空軸電機的前端；失電制動器，失電制動器以同軸狀態安裝于中空軸電機的后端；增量編碼器，配置于中空軸電機的后端；絕對編碼器，配置于中空軸電機的后端；電機驅動器，電機驅動器包括第二油封和驅動器電路板。本實用新型通過諧波減速器與中空軸電機的連接、中空軸電機與失電制動器的連接、中空軸電機與增量編碼器的連接、諧波減速器與絕對編碼器的連接都采用直連的方式，有效的控制了軸向尺寸，本發明的諧波減速器采用杯形柔輪，有效的控制了徑向尺寸，結構緊湊，實現機器人的小型化設計。

技術領域

本實用新型涉及機器人工程技術領域，尤其涉及一種可重構的中空模塊化機器人關節。

背景技術

隨著機器人技術的發展，機器人的應用領域不斷細分，近些年來，特種機器人即用于非制造業并服務于人類的各種先進機器人發展迅速，衍生出服務機器人、水下機器人、娛樂機器人、軍用機器人、農業機器人等多個分支，各行業對機器人的要求也越來越高，而決定機器人運動性能的核心部件就是關節。

目前，機器人關節設計大多與機器人設計同步進行，設計周期較長，機器人關節涉及技術領域較多，交由專門的廠商研發有助于整個行業技術水平的推進。為了方便機器人系統的走線，機器人關節大多采用中空設計，現有機器人關節中的諧波減速器組件均采用禮帽形柔輪，但這類的機器人關節通常體積較大，但在對于機器人關節普遍具有小型化的需求，為此，本申請提出一種可重構的中空模塊化機器人關節。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了解決現有采用禮帽形柔輪的機器人關節體積較大的缺點，而提出的一種可重構的中空模塊化機器人關節。

為了實現上述目的，本實用新型采用了如下技術方案：

一種可重構的中空模塊化機器人關節，包括：

中空軸電機，所述中空軸電機包括中空電機軸；

諧波減速器，所述諧波減速器包括柔輪擋圈，所述諧波減速器以同軸狀態安裝于所述中空軸電機的前端；

失電制動器，所述失電制動器以同軸狀態安裝于所述中空軸電機的后端；

增量編碼器，所述增量編碼器用于檢測所述中空電機軸的運動狀態，配置于所述中空軸電機的后端，以同軸狀態安裝于所述中空電機軸上；

絕對編碼器，所述絕對編碼器用于檢測所述諧波減速器輸出端的運動狀態，配置于所述中空軸電機的后端，以同軸狀態安裝于所述柔輪擋圈上；

電機驅動器，所述電機驅動器包括第二油封和驅動器電路板，所述電機驅動器獲取所述增量編碼器和所述絕對編碼器采集到的運動信息，根據控制器提供的運動指令控制所述中空電機軸的運動狀態，進而通過所述諧波減速器保證機器人關節按照預期的運動規律輸出運動軌跡。

優選地，所述中空軸電機還包括電機外殼和電機機芯，所述中空電機軸通過軸承旋轉支撐于所述電機外殼的內部，所述電機機芯的繞組采用過盈配合固定于所述電機外殼的內部，所述電機機芯的磁鋼采用粘接方式固定于所述中空電機軸的表面。

優選地，所述諧波減速器還包括交叉滾子軸承、第一油封、柔輪、剛輪和波發生器，所述交叉滾子軸承具有一外圈和一內圈，所述柔輪為杯形的撓性外齒輪，所述剛輪為圓環形的鋼性內齒輪，所述波發生器為橢圓形的波動發生器，所述交叉滾子軸承的外圈通過所述剛輪同軸固定于所述電機外殼的前端，所述波發生器通過緊固螺釘同軸固定于所述中空電機軸的前端，所述柔輪通過所述柔輪擋圈同軸固定于所述交叉滾子軸承的內圈后端，所述柔輪置于所述剛輪和所述波發生器之間。

優選地，所述交叉滾子軸承內圈前端配置有止口，所述柔輪擋圈配置有中心孔，所述柔輪擋圈配置有后側延伸軸段，所述柔輪擋圈通過所述后側延伸軸段支撐于所述第二油封內部。