本發(fā)明涉及機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種機(jī)器人轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

機(jī)器人(Robot)是自動(dòng)執(zhí)行工作的機(jī)器裝置。它既可以接受人類指揮，又可以運(yùn)行預(yù)先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動(dòng)。它的任務(wù)是協(xié)助或取代人類的工作，例如生產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè)，或是危險(xiǎn)的工作。

機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)過程中，需要驅(qū)動(dòng)機(jī)器人的關(guān)節(jié)進(jìn)行直線、轉(zhuǎn)動(dòng)等一系列的運(yùn)動(dòng)，從而完成各項(xiàng)動(dòng)作。

目前，在驅(qū)動(dòng)機(jī)器人轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，需要在機(jī)器人的轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)設(shè)置傳感器來查看機(jī)器人轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)量，并根據(jù)傳感器反饋的轉(zhuǎn)動(dòng)量來控制轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)。可見，現(xiàn)有技術(shù)中，需要在轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)安裝傳感器等裝置才能確定轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種機(jī)器人轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，能夠直接確定機(jī)器人轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)量。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種機(jī)器人轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括閥體和液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；

所述閥體設(shè)置有扇形腔室，所述扇形腔室圓心處轉(zhuǎn)動(dòng)固定有轉(zhuǎn)動(dòng)軸；所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸與所述扇形腔室圍合成圓弧形腔道，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸上固定有將所述圓弧形腔道分隔成第一腔道和第二腔道的凸塊；所述凸塊兩側(cè)連接有設(shè)置在第一腔道的第一滾動(dòng)體和設(shè)置在第二腔道所述第二滾動(dòng)體；所述第一腔道設(shè)置有第一通孔，所述第二腔道設(shè)置有第二通孔；

所述液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括液壓缸，所述液壓缸內(nèi)滑動(dòng)密封設(shè)置有活塞，所述液壓缸兩端分別通過第一管道連接第一通孔，第二管道連接第二通孔；所述液壓缸的液壓油通過所述第一管道和所述第二管道推動(dòng)所述第一滾動(dòng)體和所述第二滾動(dòng)體；所述活塞和所述第一滾動(dòng)體和/或所述第二滾動(dòng)體與所述液壓油的接觸端面面積為固定值。

優(yōu)選的，所述第一滾動(dòng)體和所述第二滾動(dòng)體包括多個(gè)直徑相同，依次連接的圓球體；所述圓球體的直徑小于所述圓弧形腔道的直徑。

優(yōu)選的，所述圓球體為鋼珠。

優(yōu)選的，所述第一滾動(dòng)體和所述第二滾動(dòng)體與所述液壓油連接端設(shè)置有密封活塞，所述密封活塞與所述圓弧形腔室；

或；

與所述第一管道和所述第二管道滑動(dòng)密封連接。

優(yōu)選的，所述閥體包括閥座和閥蓋，所述閥座和所述閥蓋圍合成所述扇形腔室。

優(yōu)選的，所述液壓油內(nèi)設(shè)置有抗泡劑。

采用上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明提出的機(jī)器人轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，當(dāng)活塞移動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)液壓油驅(qū)動(dòng)第一滾動(dòng)體和第二滾動(dòng)體在第一腔道和第二腔道運(yùn)動(dòng)，從而推動(dòng)凸塊并帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過將機(jī)器人轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)固定在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，活塞和第一滾動(dòng)體和/或第二滾動(dòng)體與液壓油的接觸端面的面積為固定值，從而可以根據(jù)活塞的移動(dòng)距離和固定值確定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，即可以直接確定機(jī)器人轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)量。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中機(jī)器人轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提出了一種機(jī)器人轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括閥體1和液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2；

閥體1設(shè)置有扇形腔室，扇形腔室圓心處轉(zhuǎn)動(dòng)固定有轉(zhuǎn)動(dòng)軸101；轉(zhuǎn)動(dòng)軸101與扇形腔室圍合成圓弧形腔道，轉(zhuǎn)動(dòng)軸101上固定有將圓弧形腔道分隔成第一腔道102和第二腔道103的凸塊104；凸塊兩側(cè)連接有設(shè)置在第一腔道102的第一滾動(dòng)體105和設(shè)置在第二腔道103第二滾動(dòng)體106；第一腔道102設(shè)置有第一通孔107，第二腔道103設(shè)置有第二通孔108；

液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2包括液壓缸，液壓缸內(nèi)滑動(dòng)密封設(shè)置有活塞201，液壓缸兩端分別通過第一管道202連接第一通孔207，第二管道203連接第二通孔208；液壓缸的液壓油通過第一管道202和第二管道203推動(dòng)密封活塞109從而推動(dòng)第一滾動(dòng)體105和第二滾動(dòng)體106；活塞101和第一滾動(dòng)體105和/或第二滾動(dòng)體106與液壓油的接觸端面面積為固定值。

可見，本發(fā)明實(shí)施例提出的機(jī)器人轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，當(dāng)活塞移動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)液壓油驅(qū)動(dòng)第一滾動(dòng)體和第二滾動(dòng)體在第一腔道和第二腔道運(yùn)動(dòng)，從而推動(dòng)凸塊并帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過將機(jī)器人轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)固定在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，活塞和第一滾動(dòng)體和/或第二滾動(dòng)體與液壓油的接觸端面的面積為固定值，從而可以根據(jù)活塞的移動(dòng)距離和固定值確定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，即可以直接確定機(jī)器人轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)量。

在本實(shí)施例中，機(jī)器人轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工作時(shí)，外部動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)活塞201運(yùn)動(dòng)。活塞201運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)液壓油向第一滾動(dòng)體105或第二滾動(dòng)體106運(yùn)動(dòng)，從而推動(dòng)凸塊104轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸101轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)固定在轉(zhuǎn)動(dòng)軸101上的機(jī)器人轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)。

舉例來說，活塞向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，液壓缸上側(cè)液壓油可以通過第一滾動(dòng)體105向凸塊104方向運(yùn)動(dòng)，凸塊104帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸101轉(zhuǎn)動(dòng)。詳細(xì)的，設(shè)凸塊104轉(zhuǎn)動(dòng)1度所需的液壓油體積為A，活塞201與液壓油的接觸端面的面積為B；活塞移動(dòng)距離為C時(shí)，移動(dòng)液壓油的體積為B×C，凸塊104的轉(zhuǎn)動(dòng)角度為B×C/A。

由于活塞201沿液壓缸運(yùn)動(dòng)時(shí)，活塞201與液壓油的接觸端面的面積一直不變，所以活塞201運(yùn)動(dòng)單位距離時(shí)，引起液壓油移動(dòng)體積相同；同理第一滾動(dòng)體105和第二滾動(dòng)體106與液壓油的接觸端面的面積一直不變，液壓油在套桿移動(dòng)單位體積時(shí)，凸塊104轉(zhuǎn)動(dòng)的距離為固定距離，即轉(zhuǎn)動(dòng)的角度為固定角度。

詳細(xì)的，可以設(shè)定活塞201移動(dòng)1毫米時(shí)，凸塊104轉(zhuǎn)動(dòng)1°。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，第一滾動(dòng)體105和第二滾動(dòng)體106包括多個(gè)直徑相同，依次連接的圓球體；圓球體的直徑小于圓弧形腔道的直徑。

具體的，第一滾動(dòng)體105和第二滾動(dòng)體106在液壓油推動(dòng)時(shí)，可以沿圓弧形的腔道移動(dòng)，由于為多個(gè)依次連接的圓球體，所以可以在移動(dòng)過程中隨時(shí)改變相互之間的連接角度，不受圓弧形管道的弧度限制，可以流暢的移動(dòng)。

另外，圓球體的直徑小于圓弧形腔道的直徑，才可以在圓弧形腔道中移動(dòng)，但圓球體的直徑又不能過小，否則會(huì)影響圓球體的運(yùn)動(dòng)。舉例來說，當(dāng)圓球體的直徑為管道直徑的一半時(shí)，會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)圓球體并排在管道運(yùn)動(dòng)，影響了機(jī)器人轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)量的準(zhǔn)確性。進(jìn)一步的，還可以設(shè)定圓球體剛好與圓弧形腔道卡合，一方面可以進(jìn)行滑動(dòng)密封，為液壓油的泄露增加一層防護(hù)；另一方面不會(huì)造成在圓弧形腔道中左右晃動(dòng)而影響行程。

在本實(shí)施例中，為了保證圓球體的使用壽命，圓球體優(yōu)選為鋼珠。

鋼珠的表面摩擦力較小，且材料易得，使用成本低，使用壽命長。且鋼珠不會(huì)有彈性變形等現(xiàn)象，使其運(yùn)動(dòng)距離更加準(zhǔn)確。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，第一滾動(dòng)體105和第二滾動(dòng)體106與液壓油連接端設(shè)置有密封活塞109，密封活塞109與圓弧形腔室；

或；

與第一管道202和第二管道203滑動(dòng)密封連接。

詳細(xì)的，由于機(jī)械部件加工工藝的限制，第一滾動(dòng)體105和第二滾動(dòng)體106與圓弧形腔道之間無法完全密封以隔絕液壓油，如果無法完全隔絕液壓油，當(dāng)液壓油泄漏時(shí)，就無法準(zhǔn)確進(jìn)行凸塊的定位。

因此，在第一滾動(dòng)體105和第二滾動(dòng)體106與液壓油接觸端分別設(shè)置有密封活塞109，可以便于密封，使凸塊的定位更加準(zhǔn)確。液壓缸的液壓油通過第一管道202和第二管道203推動(dòng)密封活塞109從而推動(dòng)第一滾動(dòng)體105和第二滾動(dòng)體106運(yùn)動(dòng)。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，閥體1包括閥座和閥蓋，閥座和閥蓋圍合成扇形腔室。

閥體1包括閥座和閥蓋，可以方便進(jìn)行扇形腔室的加工和轉(zhuǎn)動(dòng)軸等裝置的安裝，且便于后續(xù)的維修等操作。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，液壓油內(nèi)設(shè)置有抗泡劑。

具體的，液壓油在使用過程中可能會(huì)出現(xiàn)一些氣泡，從而導(dǎo)致液壓油無法充滿液壓缸，從而影響凸塊的移動(dòng)精確度，即機(jī)器人轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)量的準(zhǔn)確性。通過在液壓油內(nèi)設(shè)置有抗泡劑，可以抑制液壓油內(nèi)泡沫的產(chǎn)生，保證了機(jī)器人轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)量的準(zhǔn)確性。

綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例至少可以實(shí)現(xiàn)如下效果：

在本發(fā)明實(shí)施例中，當(dāng)活塞移動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)液壓油驅(qū)動(dòng)第一滾動(dòng)體和第二滾動(dòng)體在第一腔道和第二腔道運(yùn)動(dòng)，從而推動(dòng)凸塊并帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過將機(jī)器人轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)固定在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，活塞和第一滾動(dòng)體和/或第二滾動(dòng)體與液壓油的接觸端面的面積為固定值，從而可以根據(jù)活塞的移動(dòng)距離和固定值確定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，即可以直接確定機(jī)器人轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)量。

在本發(fā)明實(shí)施例中，第一滾動(dòng)體105和第二滾動(dòng)體106包括多個(gè)直徑相同，依次連接的圓球體；圓球體的直徑小于圓弧形腔道的直徑，從而可以不受圓弧形管道的弧度限制，可以流暢的移動(dòng)。

在本發(fā)明實(shí)施例中，第一滾動(dòng)體105和第二滾動(dòng)體106與液壓油連接端設(shè)置有密封活塞，可以便于密封，使凸塊的定位更加準(zhǔn)確。

在本發(fā)明實(shí)施例中，閥體包括閥座和閥蓋，閥座和閥蓋圍合成扇形腔室，從而可以方便進(jìn)行扇形腔室的加工和轉(zhuǎn)動(dòng)軸等裝置的安裝。

在本發(fā)明實(shí)施例中，液壓油內(nèi)設(shè)置有抗泡劑，從而可以準(zhǔn)確進(jìn)行凸塊的定位，從而可以準(zhǔn)確確定機(jī)器人轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)量。

最后需要說明的是：以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。