專利名稱：一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)和確定一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)零位的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)器人領(lǐng)域，具體地，設(shè)計(jì)一種用于機(jī)器人的一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)和該一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的控制方法。
背景技術(shù)：
“一體化關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)”是機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的一個(gè)新方向，是設(shè)計(jì)和建立機(jī)器人系統(tǒng)的一種現(xiàn)代方法。隨著機(jī)器人的種類和復(fù)雜性的日益增加，對(duì)關(guān)節(jié)一體化研究提高了機(jī)器人結(jié)構(gòu)的通用性、可重用性和可靠性，具有較高的使用價(jià)值和應(yīng)用前景?，F(xiàn)有的一體化關(guān)節(jié)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、控制器、減速器、編碼器和制動(dòng)器，不能測量關(guān)節(jié)的輸出力矩，由此類一體化關(guān)節(jié)構(gòu)建的機(jī)器人很難實(shí)現(xiàn)高精度的力控制和與環(huán)境的穩(wěn)定接觸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)和該一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的控制方法，該一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)中具有力覺測量的功能。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，作為本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，該一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)包括殼體、設(shè)置在該殼體內(nèi)的關(guān)節(jié)主體、關(guān)節(jié)輸出軸和控制器，所述關(guān)節(jié)主體包括電機(jī)和與該電機(jī)相連的減速器，該減速器的減速器輸出軸與所述關(guān)節(jié)輸出軸相連，所述電機(jī)與所述控制器電連接，其中，所述關(guān)節(jié)主體還包括力矩傳遞傳感裝置，該力矩傳遞傳感裝置連接在所述減速器和所述關(guān)節(jié)輸出軸之間，以將所述減速器輸出的力矩傳遞給所述關(guān)節(jié)輸出軸并測量該關(guān)節(jié)輸出軸輸出的力矩。優(yōu)選地，所述力矩傳遞傳感裝置包括彈性模塊單元和彈性形變測量單元，所述彈性模塊單元包括輸入件、輸出塊和連接所述輸入件和所述輸出塊的彈簧，所述減速器與所述輸入件相連，所述輸出塊與所述彈性形變測量單元連接，且所述輸出塊與所述關(guān)節(jié)輸出軸連接。優(yōu)選地，所述輸入件包括底壁和環(huán)繞該底壁設(shè)置的側(cè)壁，所述減速器輸出軸與所述底壁相連，所述彈簧設(shè)置在所述側(cè)壁上，以使所述輸出塊位于所述側(cè)壁和所述底壁圍成的空間內(nèi)。優(yōu)選地，所述輸入件的側(cè)壁上設(shè)置有多個(gè)連接塊，該多個(gè)連接塊沿所述輸入件的周向均勻分布，所述輸出塊包括多個(gè)輸出輻，該多個(gè)輸出輻沿所述輸入件的周向均勻分布，且每個(gè)所述輸出輻位于相鄰兩個(gè)所述連接塊之間，所述彈簧連接相鄰的所述輸出輻和所述連接塊。優(yōu)選地，所述減速器為諧波減速器，該諧波減速器包括杯形柔輪，該杯形柔輪固定在所述減速器輸出軸上，該減速器輸出軸與所述輸入件的所述底壁相連。優(yōu)選地，所述輸入件的所述底壁上設(shè)置有第一通孔，所述輸出塊的中部設(shè)置有與所述第一通孔同軸的第二通孔，所述減速器輸出軸穿過所述第一通孔，并通過軸承支撐在所述第二通孔中。優(yōu)選地，弾性形變測量単元為增量式編碼器，該彈性形變測量単元包括第一基座、第一碼盤、第一電路板以及設(shè)置在該第一電路板上的第一發(fā)射器，所述第一碼盤設(shè)置在所述第一基座內(nèi)部，所述第一基座與 所述輸出塊相連，所述第一碼盤與所述減速器輸出軸相連，且所述第一電路板與所述控制器電連接，所述第一發(fā)射器設(shè)置在所述第一基座上，且所述第一發(fā)射器與所述第一碼盤上Z脈沖信號(hào)的位置相鄰。優(yōu)選地，該一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)還包括與所述減速器輸出軸連接的減速器角度測量單元，該減速器角度測量單元與所述控制器電連接。優(yōu)選地，所述減速器角度測量單元為增量式編碼器，該減速器角度測量單元包括第二基座、第二碼盤、第二電路板和設(shè)置在該第二電路板上的第二發(fā)射器，所述第二碼盤設(shè)置在所述第二基座內(nèi)部，且所述第二基座與所述殼體相連，所述第二碼盤與所述減速器輸出軸相連，所述第二發(fā)射器設(shè)置在所述基座上。優(yōu)選地，所述電機(jī)為無框無刷電機(jī)，所述電機(jī)的中心軸內(nèi)形成有沿該中心軸延伸的第一中心孔，所述減速器輸出軸的一部分穿過所述第一中心孔延伸至所述殼體外部，所述減速器角度測量單元設(shè)置在所述減速器輸出軸位于所述殼體外部的部分上。優(yōu)選地，所述減速器輸出軸包括同軸連接的第一減速器輸出軸和第二減速器輸出軸，所述第一減速器輸出軸穿過所述第一中心孔，所述第二減速器輸出軸與所述輸入件相連。優(yōu)選地，所述第一減速器輸出軸內(nèi)形成有沿該第一減速器輸出軸的軸向延伸的第ニ中心孔，所述彈性形變測量単元的電源線與數(shù)據(jù)線穿過所述第二中心孔與所述控制器電連接。優(yōu)選地，所述關(guān)節(jié)主體還包括安裝板，該安裝板設(shè)置在所述第二減速器輸出軸上，該安裝板的一個(gè)端面與所述輸出塊相連，所述彈性形變測量単元和所述輸出軸均與所述安裝板的另ー個(gè)端面相連。優(yōu)選地，所述關(guān)節(jié)輸出軸包括軸本體，該軸本體的一端設(shè)置有連軸部，該連軸部中形成有開ロ朝向所述安裝板的空腔，所述連軸部與所述安裝板固定相連，所述第二減速器輸出軸延伸至所述空腔內(nèi)部，所述彈性形變測量單元設(shè)置在所述空腔內(nèi)，且所述第一碼盤與所述第二減速器輸出軸相連，所述第一基座與所述輸出塊相連。優(yōu)選地，所述第二減速器輸出軸內(nèi)形成有沿該第二減速器輸出軸的軸向延伸的第三中心孔，所述彈性形變測量単元的電源線和數(shù)據(jù)線穿過所述第三中心孔進(jìn)入所述第二中心孔。作為本發(fā)明的另ー個(gè)方面，還提供一種一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的控制方法，該一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)為本發(fā)明所提供的上述一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，其中，所述控制方法包括以下步驟旋轉(zhuǎn)所述一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)，直至所述カ矩傳遞傳感裝置檢測到該カ矩傳遞傳感裝置的零位為止。優(yōu)選地，所述步驟一包括轉(zhuǎn)動(dòng)所述關(guān)節(jié)輸出軸，直至所述第一電路板檢測到所述弾性形變測量単元的Z脈沖信號(hào)為止。優(yōu)選地，所述控制方法還包括步驟ニ、確定所述一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的初始位置。
優(yōu)選地，所述步驟ニ包括以下步驟對(duì)所述一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)通電后，向任意方向轉(zhuǎn)動(dòng)所述減速器輸出軸，直至所述第ニ電路板檢測到所述減速器角度測量單元的Z脈沖信號(hào)為止。優(yōu)選地，所述步驟ニ包括以下步驟步驟(I)、對(duì)所述一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)通電后,讓該一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)向任意方向轉(zhuǎn)動(dòng)，直至所述第二電路板檢測到所述減速器角度測量單元的U脈沖信號(hào)、V脈沖信號(hào)和W脈沖信號(hào)中的任意一者為止；步驟(2)、朝向距離所述減速器角度測量單元的Z脈沖信號(hào)較近的方向轉(zhuǎn)動(dòng)所述一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，直至所述第二電路板檢測到所述Z脈沖信號(hào)為止。本發(fā)明所述的一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)中設(shè)置了カ矩傳遞傳感裝置，能夠感知該一體化旋 轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)輸出的カ矩，擴(kuò)大了所述一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的應(yīng)用范圍。


附圖是用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)ー步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實(shí)施方式
一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中圖I是本發(fā)明所述的一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I中所示的一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)主體的示意圖；圖3是圖I中所示的一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)中的弾性模塊單元的立體圖；圖4是圖3中所示的彈性模塊單元的主視圖；圖5是圖3中所示的彈性模塊單元的輸出塊的主視6是圖4中所示的彈性模塊單元的剖視圖；圖7是圖I中所示的一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)中彈性模塊單元與關(guān)節(jié)輸出軸之間的連接關(guān)系的不意圖；圖8是圖I中所示的一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)中的弾性形變測量単元的示意圖；圖9是圖I中所示的一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的安裝板的立體示意圖；圖10是圖I中所示的一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)輸出軸的主剖視圖；圖11是圖I中所示的一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的電機(jī)的主剖視圖；和圖12是圖I中所示的一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的減速器的主剖視圖。附圖標(biāo)記說明10 殼體20 關(guān)節(jié)主體21 電機(jī)22 減速器23 カ矩傳遞傳感裝置 24 彈性模塊單元25 彈性形變測量單元 26 關(guān)節(jié)輸出軸27 減速器角度測量單元 28 安裝板30 控制器21a 中心軸22a 杯形柔輪22b 剛輪22c 波發(fā)生器22d 第一減速器輸出軸22e 第二減速器輸出軸 24a 輸入件24b 輸出塊24c 彈簧
24d連接塊24e輸出輻25a第一基座25b第一電路板25c第一碼盤25d第一發(fā)射器26a空腔26b連軸部26c軸本體28a輸出塊連接孔28b輸出軸連接孔28c彈性形變測量單元安裝孔
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式
僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用干限制本發(fā)明。 如圖I所示，本發(fā)明提供ー種一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，該一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)包括殼體10、設(shè)置在該殼體10內(nèi)的關(guān)節(jié)主體20、關(guān)節(jié)輸出軸26和控制器30，關(guān)節(jié)主體20包括電機(jī)21和與該電機(jī)21相連的減速器22，該減速器22的減速器輸出軸與關(guān)節(jié)輸出軸26相連，其中，關(guān)節(jié)主體20還包括カ矩傳遞傳感裝置23，該カ矩傳遞傳感裝置23連接在減速器22和關(guān)節(jié)輸出軸26之間，以將減速器22輸出的力矩傳遞給關(guān)節(jié)輸出軸26并測量關(guān)節(jié)輸出軸26輸出的カ矩。從上述描述中可以知道，カ矩傳遞傳感裝置23的功能主要有兩個(gè)一、將減速器輸出的力矩傳遞給關(guān)節(jié)輸出軸；ニ、測量關(guān)節(jié)輸出軸26輸出的カ矩。電機(jī)21經(jīng)減速器22減速后輸出較大的カ矩，連接在減速器22和關(guān)節(jié)輸出軸26之間的カ矩傳遞傳感裝置23將カ矩傳遞給關(guān)節(jié)輸出軸26，并同時(shí)測得該力矩傳遞傳感裝置23傳遞的カ矩。應(yīng)當(dāng)理解的是，傳遞給關(guān)節(jié)輸出軸26的カ矩與該關(guān)節(jié)輸出軸26輸出的力矩是相同的。與關(guān)節(jié)輸出軸26相連的便是下ー節(jié)關(guān)節(jié)。在一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)中設(shè)置カ矩傳遞傳感裝置，可以傳遞并測量カ矩，從而可以使本發(fā)明所述的一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)可以應(yīng)用于有力覺感知要求的機(jī)器人領(lǐng)域(例如，各種服務(wù)類機(jī)器人)。測得關(guān)節(jié)輸出軸26輸出的カ矩后，弾性形變測量単元25將信號(hào)傳遞給控制器30，操作者可以根據(jù)該カ矩對(duì)安裝所述一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的機(jī)器人進(jìn)行控制。因此，所述一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)適合于構(gòu)建服務(wù)型機(jī)器人。在本發(fā)明中，對(duì)カ矩傳遞傳感裝置23的具體形式并不作限定，只要能夠在傳遞カ矩的同時(shí)測量カ矩的大小即可。例如，カ矩傳遞傳感裝置23可以是輪輻式カ矩傳感器。該輪輻式傳感器便于安裝在關(guān)節(jié)主體20內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，在本發(fā)明中，控制器30可以包括彼此電連接的驅(qū)動(dòng)電路和控制電路，所述驅(qū)動(dòng)電路與所述電機(jī)21電連接。所述控制電路與上一級(jí)控制単元電連接。上一級(jí)控制單元將信號(hào)發(fā)送給控制器30的控制電路，該控制電路將所述信號(hào)傳遞給所述驅(qū)動(dòng)電路，而該驅(qū)動(dòng)電路用于將所述信號(hào)放大，并發(fā)送給電機(jī)21。為了使關(guān)節(jié)具有柔性，優(yōu)選地，カ矩傳遞傳感裝置23可以包括弾性模塊單元24和彈性形變測量單元25，彈性模塊單元24包括輸入件24a、輸出塊24b和連接輸入件24a和輸出塊24b的彈簧24c，減速器22與輸入件24a相連，輸出塊24b與彈性形變測量單元25連接，且輸出塊24b與關(guān)節(jié)輸出軸26連接。S卩，輸出塊24b的一部分與彈性形變測量單元25連接，另一部分與關(guān)節(jié)輸出軸26連接，從而在傳遞カ矩的同時(shí)，能夠利用弾性形變測量單元25檢測輸出塊24b輸出的カ矩。減速器22的力矩輸入至輸入件24a之后，通過彈簧24c傳遞給輸出塊24b，而輸出塊24b進(jìn)ー步將カ矩傳遞給關(guān)節(jié)輸出軸16。彈簧24c能夠緩沖關(guān)節(jié)輸出軸26承受的カ矩，減少傳遞至減速器輸出軸的反向カ矩。并且，根據(jù)彈簧24c的變形程度可計(jì)算出該一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)所受到的カ矩。本發(fā)明 所述的カ矩傳遞傳感裝置23結(jié)構(gòu)簡單，便于安裝。為了便于安裝輸出塊24b，并使彈性模塊單元24具有較高的機(jī)構(gòu)穩(wěn)定性，優(yōu)選地，如圖3至圖6中所示，輸入件24a可以包括底壁和環(huán)繞該底壁設(shè)置的側(cè)壁，所述減速器輸出軸與所述底壁相連，彈簧24c設(shè)置在所述側(cè)壁上，以使輸出塊24b位于所述側(cè)壁和所述底壁圍成的空間內(nèi)。如圖3和圖6所示，輸入件24a形成為一端開ロ、另一端封閉的筒狀。所述減速器輸出軸可以方便地與輸入件24a的底壁相連接。為了便于與減速器22以及關(guān)節(jié)輸出軸26相連，優(yōu)選地，如圖3和圖4所示，輸入件24a的側(cè)壁上設(shè)置有多個(gè)連接塊24d，該多個(gè)連接塊24d沿輸入件24a的周向均勻分布，輸出塊24b包括多個(gè)輸出輻24e，該多個(gè)輸出輻沿輸入件24a的周向均勻分布，且每個(gè)輸出輻24e設(shè)置在相鄰兩個(gè)連接塊24d之間，彈簧24c連接相鄰的輸出輻24e和連接塊24d。如圖3、圖4和圖6中所示的實(shí)施方式，輸入件24a上可以設(shè)置3個(gè)連接塊24d，輸出塊24b可以包括三個(gè)輸出輻24e。在本發(fā)明中，可以將連接塊24d焊接在輸入件24a的側(cè)壁上，也可以如圖3中所示的，利用緊固件將連接塊24d設(shè)置在輸入件24a的側(cè)壁上?？梢岳镁o固件將輸入件24a與減速器22的減速器輸出軸相連接。同樣的，可以利用緊固件將輸出塊21b的輸出輻與關(guān)節(jié)輸出軸相連。如圖3所示，輸出塊24b設(shè)置在輸入件24a的內(nèi)部空間中，輸出塊24b的姆個(gè)輸出福的端面與輸出塊24b的內(nèi)表面存在一定的距離。當(dāng)輸入件24a轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過彈簧24c帶動(dòng)輸出塊24b轉(zhuǎn)動(dòng)。在本發(fā)明中，對(duì)減速器22的形式也沒有特殊要求，只要能夠降低電機(jī)21的轉(zhuǎn)速即可。例如，減速器22可以是普通的齒輪減速器。為了輸出更大的カ矩，優(yōu)選地，減速器22為諧波減速器，如圖I和圖2所示，該諧波減速器包括杯形柔輪22a，該杯形柔輪22a固定在所述減速器輸出軸上，該減速器輸出軸的一端與輸入件24a的所述底壁相連。諧波減速器的減速比通常都很大(在本發(fā)明中，可以采用減速比為160:1的諧波減速器)，從而可以向彈性模塊單元24輸出較大的カ矩。優(yōu)選地,如圖4和圖6中所不，輸入件24a的所述底壁上可以設(shè)置有第一通孔,輸出塊24b的中部設(shè)置有與所述第一通孔同軸的第二通孔，所述減速器輸出軸穿過所述第一通孔，并通過軸承支撐在所述第二通孔中。這樣，既可以將減速器輸出軸輸出的カ矩傳遞給弾性模塊單元，又可以對(duì)該弾性模塊單元24進(jìn)行支撐。如圖I和圖2所示，所述減速器輸出軸通過螺栓與輸入件24a相連。為了更精確地測量所述一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)輸出軸26所輸出的カ矩，優(yōu)選地，弾性形變測量単元25為增量式編碼器，如圖8所示，該彈性形變測量単元25包括第一基座25a、第一碼盤25c、第一電路板25b和設(shè)置在第一電路板25b上的第一發(fā)射器25d,第一碼盤25c設(shè)置在第一基座25a內(nèi)部,第一基座25a與所述輸出塊24b相連,第一碼盤25c與所述減速器輸出軸相連，第一發(fā)射器25d設(shè)置在第一基座25a上,且第一電路板25b與控制器30電連接。如圖8中所不,第一發(fā)射器25d設(shè)置在第一基座25a上,且位于第一基座25a與第一電路板25b圍成的空間內(nèi)。第一電路板25b上設(shè)置有感應(yīng)件,第一發(fā)射器25d發(fā)出的信號(hào)穿過第一碼盤25c，并由第一電路板25b上的感應(yīng)件感知。為了便于確定弾性形變測量単元25零位及絕對(duì)位置，優(yōu)選地，第一發(fā)射器25d可以與第一碼盤25c上Z脈沖信號(hào)的位置相鄰(下文中詳細(xì)描述)。第一發(fā)射器25d發(fā)出的信號(hào)經(jīng)過第一碼盤25c上的Z脈沖信號(hào)的位置后，發(fā)出Z脈沖信號(hào)，該Z脈沖信號(hào)將由第一電路板25b感知，并顯示檢測到該增量式編碼器的零位。當(dāng)減速器輸出軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)帶動(dòng)彈性形變測量単元25的第一碼盤25c轉(zhuǎn)動(dòng)，從而能夠測量獲得減速器輸出軸與輸出塊24b之間的相對(duì)轉(zhuǎn)角。為了達(dá)到較高的角度測量精度，優(yōu)選地，増量式編碼器的碼盤沿圓周方向被劃分為·2500份，因此利用増量式編碼器測量減速器輸出軸與輸出塊24b之間的相對(duì)轉(zhuǎn)角的精度可高達(dá)O. 036度。同時(shí)利用相對(duì)轉(zhuǎn)角計(jì)算出彈簧24c的變形量，進(jìn)而根據(jù)胡克定律即可計(jì)算出輸出塊24b輸出的カ矩。優(yōu)選地，該一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)還包括與減速器輸出軸連接的減速器角度測量單元27，該減速器角度測量單元27與控制器30電連接。利用減速器角度測量單元27可以測得減速器輸出軸相對(duì)于殼體10轉(zhuǎn)過的角度。減速器輸出軸相對(duì)于殼體10轉(zhuǎn)過的角度與減速器輸出軸與關(guān)節(jié)輸出軸26之間的相對(duì)轉(zhuǎn)角之和為一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)輸出軸26輸出的轉(zhuǎn)角。由此可知，本發(fā)明所述的一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)不僅可以測量關(guān)節(jié)輸出軸26輸出的カ矩，而且可以測量該一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)過的角度。為了使測量結(jié)果更加精確，優(yōu)選地，減速器角度測量單元27為增量式編碼器，該減速器角度測量單元27包括第二基座、第二碼盤、第二電路板和設(shè)置在第二電路板上的第ニ發(fā)射器，第二碼盤設(shè)置在第二基座內(nèi)部，該第二基座與殼體10相連，第二發(fā)射器設(shè)置在第二基座上，且所述第二碼盤與所述減速器輸出軸相連。與弾性形變測量単元25的結(jié)構(gòu)相似，第二發(fā)射器也設(shè)置在第二基座和第二電路板圍成的空間內(nèi)，第二電路板上設(shè)置有感應(yīng)件，第二發(fā)射器發(fā)出的信號(hào)能夠穿過第二碼盤，并由第二電路板上的感應(yīng)件感知。減速器輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)帶動(dòng)所述第二碼盤轉(zhuǎn)動(dòng)，從而測量出減速器輸出軸相對(duì)于殼體10轉(zhuǎn)過的角度。為了提高輸出的カ矩，優(yōu)選地電機(jī)21為無框無刷電機(jī)。在本發(fā)明的ー種優(yōu)選實(shí)施方式中所采用的電機(jī)21的連續(xù)堵轉(zhuǎn)カ矩為O. 387Nm，采用的諧波減速器的減速比為160:1，因此，本發(fā)明所述一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)輸出的カ矩可高達(dá)61. 92Nm，使得本發(fā)明所述的一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)可以應(yīng)用于服務(wù)型機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)為人服務(wù)(例如，按摩，康復(fù))的目的。進(jìn)ー步優(yōu)選地，如圖11所示，電機(jī)21的中心軸21a內(nèi)形成有沿該中心軸21a延伸的第一中心孔，所述減速器輸出軸的一部分穿過所述第一中心孔延伸至殼體10外部?？梢詫p速器角度測量單元27設(shè)置在所述減速器輸出軸位于殼體10外部的部分上。為了便于加工，優(yōu)選地，如圖12所示，所述減速器輸出軸包括同軸連接的第一減速器輸出軸22d和第二減速器輸出軸22e,第一減速器輸出軸22d穿過所述第一中心孔,第ニ減速器輸出軸22e與輸入件24相連?？梢酝ㄟ^分別加工第一減速器輸出軸22d和第二減速器輸出軸22e、然后將二者連接的方式來獲得所述減速器輸出軸。當(dāng)減速器22為諧波減速器時(shí)，如圖10中所示，該減速器22包括杯形柔輪22a、剛輪22b和波發(fā)生器22c，在本發(fā)明中，第二減速器輸出軸22e通過螺栓與杯形柔輪22a相連，并且第一減速器輸出軸22d穿過波發(fā)生器22c中的通孔。
為了便于走線，優(yōu)選地，第一減速器輸出軸22d內(nèi)形成有沿該第一減速器輸出軸22d的軸向延伸的第二中心孔，弾性形變測量単元25的電源線和數(shù)據(jù)線穿過所述第二中心孔與控制器30電連接。下面將詳細(xì)描述彈性形變測量単元25的設(shè)置方式。如圖7所示，關(guān)節(jié)主體20還包括安裝板28，該安裝板28設(shè)置在第二減速器輸出軸22e上，該安裝板28的一個(gè)端面與所述輸出塊24b相連，彈性形變測量單元25和關(guān)節(jié)輸出軸26均與所述安裝板28的另ー個(gè)端面相連。
安裝板28為彈性形變測量単元25提供了安裝位置。第一基座25a固定在安裝板28上，第一碼盤25c與第二減速器輸出軸22e連接即可。應(yīng)當(dāng)理解的是，安裝板28與第二減速器輸出軸22e之間的連接為不可轉(zhuǎn)動(dòng)的連接。例如，如圖9所示，安裝板28上設(shè)置有輸出塊連接孔28a、輸出軸連接孔28b和彈性形變測量単元安裝孔28c，該安裝板28通過設(shè)置在輸出塊連接孔28a中的緊固件與輸出塊24b相連，通過設(shè)置在輸出軸連接孔28b中的緊固件與關(guān)節(jié)輸出軸26相連，通過設(shè)置在弾性形變測量単元安裝孔28c中的緊固件與弾性形變測量単元25相連。具體地，關(guān)節(jié)輸出軸26包括軸本體26c，該軸本體26c的一端設(shè)置有連軸部26b，該連軸部26b中形成有開ロ朝向所述安裝板28的空腔26a，連軸部26b與安裝板28固定相連，第二減速器輸出軸22e延伸至空腔26a內(nèi)部，彈性形變測量單元25設(shè)置在空腔26a內(nèi)，且彈性形變測量単元25的基座與所述第二減速器輸出軸22e相連，弾性形變測量単元25的碼盤與輸出塊24b相連。如此設(shè)置可以節(jié)約安裝空間，使本發(fā)明所述的一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)更緊湊。如圖10所示，關(guān)節(jié)輸出軸26的連軸部26b的外徑可以大于軸本體26c的直徑，從而可以在連軸部26b內(nèi)形成足夠大的空腔26a，以便于安裝弾性形變測量単元25。優(yōu)選地，所述第二減速器輸出軸22e內(nèi)還可以形成有沿該第二減速器輸出軸22e的軸向延伸的第三中心孔，弾性形變測量単元25的導(dǎo)線和數(shù)據(jù)線穿過所述第三中心孔進(jìn)入所述第二中心孔，并穿過第二中心孔到達(dá)殼體10外部，并與控制器30電連接。在使用一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)時(shí)，要確定一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的零位才能精確地測量一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)輸出的カ矩，并對(duì)一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)進(jìn)行位置控制。作為本發(fā)明的另ー個(gè)方面，還提供一種確定一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)零位的方法。所述ー體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)為本發(fā)明所提供的上述一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，其中，所述方法包括以下步驟步驟一、旋轉(zhuǎn)所述一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)，直至カ矩傳遞傳感裝置23檢測到該カ矩傳遞傳感裝置23的零位為止。一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)停止運(yùn)行后，カ矩傳遞傳感裝置23仍保持該一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)停止前的狀態(tài)。為了在再次運(yùn)行一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)時(shí)精確地測量該一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的輸出力矩，應(yīng)當(dāng)先確定カ矩傳遞傳感裝置23的零位。確定了カ矩傳遞傳感裝置23的零位后，可以利用控制器30向電機(jī)21輸出控制信號(hào)，使一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)開始工作。在本發(fā)明中，優(yōu)選地，カ矩傳遞傳感裝置23包括弾性形變測量単元25，且該彈性形變測量単元25為增量式編碼器。カ矩傳遞傳感裝置23的零位即為彈性形變測量単元25的零位。弾性形變測量単元25的零位是指第一發(fā)射器25d與該彈性形變測量単元25的第ー碼盤25c的Z脈沖信號(hào)相對(duì)應(yīng)的位置。此時(shí)，所述步驟一包括轉(zhuǎn)動(dòng)所述關(guān)節(jié)輸出軸，直至所述第一電路板檢測到所述彈性形變測量単元25的Z脈沖信號(hào)為止。由于彈性形變測量単元25測量的是減速器輸出軸和關(guān)節(jié)輸出軸26之間的相對(duì)轉(zhuǎn)角，且彈性形變測量単元25的第一發(fā)射器25d位于第一碼盤25c上Z脈沖信號(hào)的位置附近。因此，只需將關(guān)節(jié)輸出軸26轉(zhuǎn)過較小的角度范圍就能夠找到弾性形變測量単元25的零位。找到カ矩傳遞傳感裝置23的零位后，在一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)運(yùn)行的過程中，カ矩傳遞傳感裝置
23測得的カ矩值即為該一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)輸出的力矩值。在本發(fā)明中，由于第一發(fā)射器25d安裝在第一碼盤25c的Z脈沖信號(hào)位置附近,因此只需將關(guān)節(jié)輸出軸26轉(zhuǎn)過很小的位置就可以找到カ矩傳遞傳感裝置23的零位。因此，在本發(fā)明中既可以手動(dòng)地轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)輸出軸使カ矩傳遞傳感裝置23到達(dá)零位，也可以利用控制器30向電機(jī)21輸出ー個(gè)信號(hào),使關(guān)節(jié)輸出軸26轉(zhuǎn)動(dòng)。
在本發(fā)明中，一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的零位可以包括兩個(gè)方面第一個(gè)方面為上文中所述的カ矩傳遞傳感裝置23的零位；第二個(gè)方面為減速器角度測量單元27的零位。下文中將詳細(xì)介紹確定減速器角度測量單元27的零位的方法。如上文中所述，利用カ矩傳遞傳感裝置23和減速器角度測量單元27還可以測定本發(fā)明所述的一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)過的角度。為了準(zhǔn)確地測量所述一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)過的角度，優(yōu)選地，所述方法還包括步驟ニ、繼續(xù)旋轉(zhuǎn)所述一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，直至減速器角度測量単元27檢測到該減速器角度測量單元27的零位為止。因此，本發(fā)明所述的方法還包括步驟ニ 繼續(xù)旋轉(zhuǎn)所述一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，直至減速器角度測量單元27檢測到該減速器角度測量單元的零位為止。如上文中所述，減速器角度測量單元27優(yōu)選為増量式編碼器，該減速器角度測量単元27的零位為第二發(fā)射器與減速器角度測量單元27的第二碼盤上的Z脈沖信號(hào)相對(duì)應(yīng)的位置。如果第二發(fā)射器距離第二碼盤上的Z脈沖信號(hào)的位置較近，轉(zhuǎn)動(dòng)較小的角度就能個(gè)到達(dá)減速器角度測量單元27的零位。此時(shí)，所述步驟ニ包括以下步驟對(duì)所述一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)通電后，向任意方向轉(zhuǎn)動(dòng)所述減速器輸出軸，直至所述第二電路板檢測到所述減速器角度測量單元27的Z脈沖信號(hào)為止。一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)上通常設(shè)置有很多導(dǎo)線，如果第二發(fā)射器距離第二碼盤上的Z脈沖信號(hào)的位置較遠(yuǎn)就可能會(huì)妨礙到該一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)，因此不宜采用上述步驟來確定一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的零位。除Z脈沖信號(hào)外，減速器角度測量單元27的第二碼盤上還設(shè)置有U脈沖信號(hào)、V脈沖信號(hào)和W脈沖信號(hào)。該三個(gè)脈沖信號(hào)兩兩之間的夾角為120度。Z脈沖信號(hào)與U脈沖信號(hào)、V脈沖信號(hào)以及W脈沖信號(hào)之間的夾角是固定的。因此，所述步驟ニ可以包括以下步驟步驟(I)、對(duì)所述一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)通電后,讓該一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)向任意方向轉(zhuǎn)動(dòng)，直至所述第二電路板檢測到減速器角度測量單元27的U脈信號(hào)沖、V脈沖信號(hào)和W脈沖信號(hào)中的任意一者為止；步驟(2)、朝向距離所述減速器角度測量單元27的Z脈沖信號(hào)較近的方向轉(zhuǎn)動(dòng)所述一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，直至所述第二電路板檢測到所述Z脈沖信號(hào)為止。由于U脈沖信號(hào)、V脈沖信號(hào)和W脈沖信號(hào)和Z脈沖信號(hào)之間的夾角已知，可以非常容易地確定尋找Z脈沖信號(hào)的旋轉(zhuǎn)方向。
應(yīng)當(dāng)注意的是，在本發(fā)明中，需要測得所述一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)輸出的轉(zhuǎn)角，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)節(jié)的控制，旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)角由カ矩傳遞傳感裝置23和減速器角度測量單元27兩部分測出的轉(zhuǎn)角和組成。在完成カ矩傳遞傳感裝置初始輸出力矩和減速器角度測量單元零位的確定后，一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)即可正常工作。本發(fā)明所述的一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)中設(shè)置了カ矩傳遞傳感裝置，能夠測量該一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)輸出的カ矩，擴(kuò)大了所述一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的應(yīng)用范圍。以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式
中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說明。
·
此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，該一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)包括殼體(10)、設(shè)置在該殼體(10)內(nèi)的關(guān)節(jié)主體(20 )、關(guān)節(jié)輸出軸(26 )和控制器(30 )，所述關(guān)節(jié)主體(20 )包括電機(jī)(21)和與該電機(jī)(21)相連的減速器(22)，該減速器(22)的減速器輸出軸與所述關(guān)節(jié)輸出軸(26)相連，所述電機(jī)(21)與所述控制器(30 )電連接，其特征在于，所述關(guān)節(jié)主體(20 )還包括力矩傳遞傳感裝置(23)，該力矩傳遞傳感裝置(23)連接在所述減速器(22)和所述關(guān)節(jié)輸出軸(26)之間，以將所述減速器(22)輸出的力矩傳遞給所述關(guān)節(jié)輸出軸(26)并測量該關(guān)節(jié)輸出軸(26)輸出的力矩。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，其特征在于，所述力矩傳遞傳感裝置(23)包括彈性模塊單元(24)和彈性形變測量單元(25)，所述彈性模塊單元(24)包括輸入件(24a)、輸出塊(24b)和連接所述輸入件(24a)和所述輸出塊(24b)的彈簧(24c)，所述減速器(22)與所述輸入件(24a)相連，所述輸出塊(24b)與所述彈性形變測量單元(25)連接，且所述輸出塊(24b )與所述關(guān)節(jié)輸出軸(26 )連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，其特征在于，所述輸入件(24a)包括底壁和環(huán)繞該底壁設(shè)置的側(cè)壁，所述減速器輸出軸與所述底壁相連，所述彈簧(24c)設(shè)置在所述側(cè)·壁上，以使所述輸出塊(24b)位于所述側(cè)壁和所述底壁圍成的空間內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，其特征在于，所述輸入件(24a)的側(cè)壁上設(shè)置有多個(gè)連接塊(24d)，該多個(gè)連接塊(24d)沿所述輸入件(24a)的周向均勻分布，所述輸出塊(24b)包括多個(gè)輸出輻(24e)，該多個(gè)輸出輻沿所述輸入件(24a)的周向均勻分布，且每個(gè)所述輸出輻(24e )位于兩個(gè)相鄰的所述連接塊(24d)之間，所述彈簧(24c )連接相鄰的所述連接塊(24d )和所述輸出輻(24e )。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，其特征在于，所述減速器(22)為諧波減速器，該諧波減速器包括杯形柔輪(22a)，該杯形柔輪(22a)固定在所述減速器輸出軸上，該減速器輸出軸與所述輸入件(24a)的所述底壁相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，其特征在于，所述輸入件(24a)的所述底壁上設(shè)置有第一通孔，所述輸出塊(24b)的中部設(shè)置有與所述第一通孔同軸的第二通孔，所述減速器輸出軸穿過所述第一通孔，并通過軸承支撐在所述第二通孔中。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至6中任意一項(xiàng)所述的一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，其特征在于，所述彈性形變測量單元(25)為增量式編碼器，該彈性形變測量單元(25)包括第一基座(25a)、第一碼盤(25c)、第一電路板(25b)和設(shè)置在該第一電路板(25b)上的第一發(fā)射器(25d),所述第一碼盤(25c)設(shè)置在所述第一基座(25a)內(nèi)部,所述第一基座(25a)與所述輸出塊(24b)相連,所述第一碼盤(25c)與所述減速器輸出軸相連，且所述第一電路板(25b)與所述控制器(30)電連接，且所述第一發(fā)射器(25d)設(shè)置在所述第一基座(25a)上，且與所述第一碼盤(25c)上Z脈沖信號(hào)的位置相鄰。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，其特征在于，該一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)還包括與所述減速器輸出軸連接的減速器角度測量單元(27)，該減速器角度測量單元(27)與所述控制器(30)電連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，其特征在于，所述減速器角度測量單元(27)為增量式編碼器，該減速器角度測量單元(27)包括第二基座、第二碼盤、第二電路板和設(shè)置在該第二電路板上的第二發(fā)射器，所述第二碼盤設(shè)置在所述第二基座內(nèi)部，且該第二基座與所述殼體(10)相連，所述第二碼盤與所述減速器輸出軸相連，所述第二發(fā)射器設(shè)置在所述第二基座上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，其特征在于，所述電機(jī)(21)為無框無刷電機(jī)，所述電機(jī)(21)的中心軸(21a)內(nèi)形成有沿該中心軸(21a)延伸的第一中心孔，所述減速器輸出軸的一部分穿過所述第一中心孔延伸至所述殼體(10)外部，所述減速器角度測量單元(27)設(shè)置在所述減速器輸出軸位于所述殼體(10)外部的部分上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，其特征在于，所述減速器輸出軸包括同軸連接的第一減速器輸出軸(22d)和第二減速器輸出軸(22e),所述第一減速器輸出軸(22d)穿過所述第一中心孔，所述第二減速器輸出軸(22e)與所述輸入件(24a)相連。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，其特征在于，所述第一減速器輸出軸 (22d)內(nèi)形成有沿該第一減速器輸出軸(22d)的軸向延伸的第二中心孔，所述彈性形變測量單元(25)的導(dǎo)線穿過所述第二中心孔與所述控制器(30)電連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，其特征在于，所述關(guān)節(jié)主體(20)還包括安裝板(28 )，該安裝板(28 )設(shè)置在所述第二減速器輸出軸(22e )上，該安裝板(28 )的一個(gè)端面與所述輸出塊(24b)相連，所述彈性形變測量單元(25)和所述關(guān)節(jié)輸出軸(26)均與所述安裝板(28)的另一個(gè)端面相連。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，其特征在于，所述關(guān)節(jié)輸出軸(26)包括軸本體(26c)，該軸本體(26c)的一端設(shè)置有連軸部(26b)，該連軸部(26b)中形成有開口朝向所述安裝板(28)的空腔(26a)，所述連軸部(26b)與所述安裝板(28)固定相連，所述第二減速器輸出軸(22e)延伸至所述空腔(26a)內(nèi)部，所述彈性形變測量單元(25)設(shè)置在所述空腔(26a)內(nèi)，且所述第一碼盤(25c)與所述第二減速器輸出軸(22e)相連，所述第一基座(25a)與所述輸出塊(24b)相連。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，其特征在于，所述第二減速器輸出軸(22e)內(nèi)形成有沿該第二減速器輸出軸(22e)的軸向延伸的第三中心孔，所述彈性形變測量單元(25)的電源線和數(shù)據(jù)線穿過所述第三中心孔進(jìn)入所述第二中心孔。
16.一種確定一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)零位的方法，該一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)為權(quán)利要求I至15中任意一項(xiàng)所述的一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，其特征在于，所述方法包括以下步驟 步驟一、旋轉(zhuǎn)所述一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)，直至所述力矩傳遞傳感裝置(23)檢測到該力矩傳遞傳感裝置(23)的零位為止。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述步驟一包括轉(zhuǎn)動(dòng)所述關(guān)節(jié)輸出軸，直至所述第一電路板檢測到所述彈性形變測量單元(25)的Z脈沖信號(hào)為止。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的方法，其特征在于，該方法還包括 步驟二、繼續(xù)旋轉(zhuǎn)所述一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，直至所述減速器角度測量單元(27)檢測到該減速器角度測量單元的零位為止。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述步驟二包括以下步驟 對(duì)所述一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)通電后，向任意方向轉(zhuǎn)動(dòng)所述減速器輸出軸，直至所述第二電路板檢測到所述減速器角度測量單元(27)的Z脈沖信號(hào)為止。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述步驟二包括以下步驟 步驟(I)、對(duì)所述一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)通電后，讓該一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)向任意方向轉(zhuǎn)動(dòng)，直至所述第二電路板檢測到所述減速器角度測量單元(27)的U脈沖信號(hào)、V脈沖信號(hào)和W脈沖信號(hào)中的任意一者為止； 步驟(2)、朝向距離所述減速器角度測量單元(27)的Z脈沖信號(hào)較近的方向轉(zhuǎn)動(dòng)所述一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，直至所述第二電路板檢測 到所述Z脈沖信號(hào)為止。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，該一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)包括殼體(10)、設(shè)置在該殼體內(nèi)的關(guān)節(jié)主體(20)、關(guān)節(jié)輸出軸(26)和控制器(30)，所述關(guān)節(jié)主體包括電機(jī)(21)和與該電機(jī)相連的減速器(22)，該減速器的減速器輸出軸與所述關(guān)節(jié)輸出軸相連，所述電機(jī)與所述控制器電連接，其中，所述關(guān)節(jié)主體還包括力矩傳遞傳感裝置(23)，該力矩傳遞傳感裝置連接在所述減速器和所述關(guān)節(jié)輸出軸之間，以測量所述關(guān)節(jié)輸出軸輸出的力矩。本發(fā)明還提供了一種確定所述一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)零位的方法。本發(fā)明所述的一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)中設(shè)置了力矩傳遞傳感裝置，能夠測量該一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)輸出的力矩，擴(kuò)展了所述一體化旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的應(yīng)用范圍。
文檔編號(hào)B25J17/02GK102744731SQ20121025146
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月19日
發(fā)明者冉崇建, 李健, 李國棟, 李方興, 黃遠(yuǎn)燦 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)