一種全自由度無線控制集聯(lián)關(guān)節(jié)的機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明為一種全自由度無線控制集聯(lián)關(guān)節(jié)的機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，在機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)固定端與機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)活動端之間分別固定設(shè)置非金屬安裝座，非金屬安裝座的對應(yīng)側(cè)分別固定且均勻設(shè)置供電線圈和感應(yīng)線圈及空心管狀通道，空心管狀通道兩端分別固定設(shè)置紅外線收發(fā)探頭，將同頻無線感應(yīng)充配電組件與紅外線短距無線傳輸及編碼式調(diào)制解調(diào)驅(qū)動有機(jī)組合成一體，它結(jié)構(gòu)簡單抗干擾、易安裝、安全實(shí)用，更好解決線纜連接控制集聯(lián)關(guān)節(jié)不能全自由度旋轉(zhuǎn)和多路旋轉(zhuǎn)滑環(huán)接觸不穩(wěn)定且線纜繁雜故障率高的問題，并節(jié)約材料成本和降低維護(hù)費(fèi)用，滿足了現(xiàn)代高效工業(yè)自動化的發(fā)展趨勢和性能要求。
【專利說明】
一種全自由度無線控制集聯(lián)關(guān)節(jié)的機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)器人設(shè)計及制造領(lǐng)域，具體是一種全自由度無線控制集聯(lián)關(guān)節(jié)的機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，公知當(dāng)前機(jī)器人很少具備全自由度無線控制集聯(lián)關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，隨著當(dāng)今中國工業(yè)機(jī)器人和醫(yī)療機(jī)器人需求的急劇增加，解決機(jī)器人全自由度旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的問題已成當(dāng)務(wù)之急;現(xiàn)階段解決機(jī)器人集聯(lián)關(guān)節(jié)的控制方法，其實(shí)施具有以下特點(diǎn)①在固定機(jī)械臂端與活動機(jī)械臂端采用線纜連接來控制集聯(lián)關(guān)節(jié);②在固定機(jī)械臂端與活動機(jī)械臂端采用多路旋轉(zhuǎn)滑環(huán)連接全自由度控制集聯(lián)關(guān)節(jié)；以現(xiàn)在機(jī)器人集聯(lián)關(guān)節(jié)采用線纜連接控制和采用多路旋轉(zhuǎn)滑環(huán)連接全自由度控制的功能，尚待解決線纜連接控制集聯(lián)關(guān)節(jié)不能全自由度旋轉(zhuǎn)和多路旋轉(zhuǎn)滑環(huán)接觸不穩(wěn)定且線纜繁雜故障率高而造成全自由度集聯(lián)關(guān)節(jié)不能形成規(guī)?；褂玫膯栴}。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有的機(jī)器人集聯(lián)關(guān)節(jié)只能依靠線纜連接控制和旋轉(zhuǎn)滑環(huán)壓觸式連接控制而造成全自由度集聯(lián)關(guān)節(jié)不能形成規(guī)?；褂玫膯栴}，本發(fā)明的目的是在機(jī)械臂的固定端與活動端之間提供一種更安全便捷的無線控制機(jī)構(gòu)，能更好的解決線纜連接控制集聯(lián)關(guān)節(jié)不能全自由度旋轉(zhuǎn)和多路旋轉(zhuǎn)滑環(huán)接觸不穩(wěn)定且線纜繁雜故障率高問題的一種全自由度無線控制集聯(lián)關(guān)節(jié)的機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)固定端與機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)活動端之間通過設(shè)置軸承活動連接，機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)活動端外側(cè)的下端固定設(shè)置齒圈，在機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)固定端的內(nèi)側(cè)與齒圈對應(yīng)位置固定設(shè)置驅(qū)動電機(jī)和伺服傳感器，齒圈分別與驅(qū)動電機(jī)的驅(qū)動齒輪和伺服傳感器的入軸齒輪嚙合，在機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)固定端與機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)活動端分別固定設(shè)置非金屬安裝座，非金屬安裝座相互之間為平行且同軸心設(shè)置，非金屬安裝座的軸心位置分別設(shè)置空心管狀通道，在機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)固定端非金屬安裝座的上側(cè)分別固定且均勻設(shè)置供電線圈，在機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)活動端非金屬安裝座的下側(cè)分別固定且均勻設(shè)置感應(yīng)線圈，供電線圈與感應(yīng)線圈為同頻線圈，對應(yīng)空心管狀通道兩端在機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)固定端與機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)活動端的相應(yīng)位置分別固定設(shè)置紅外線收發(fā)探頭，在機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)活動端內(nèi)分別設(shè)置充配電模塊、充電電池、調(diào)制解調(diào)模塊、集聯(lián)關(guān)節(jié)電源線、集聯(lián)關(guān)節(jié)輸出控制線和集聯(lián)關(guān)節(jié)輸入信號線;在機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)固定端，驅(qū)動電機(jī)的連接電纜、伺服傳感器的連接電纜、供電線圈的連接電纜、紅外線收發(fā)探頭的連接電纜分別與主控線路板的相應(yīng)接線端電連接;在機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)活動端，充配電模塊通過充電電池的連接電纜管理充電電池的充放電，充配電模塊通過感應(yīng)線圈的連接電纜受電，充配電模塊通過對應(yīng)連接電纜給調(diào)制解調(diào)模塊配電，充配電模塊通過集聯(lián)關(guān)節(jié)電源線給集聯(lián)關(guān)節(jié)驅(qū)動組件配電，調(diào)制解調(diào)模塊的相應(yīng)接線端分別與紅外線收發(fā)探頭的連接電纜、集聯(lián)關(guān)節(jié)輸出控制線一端以及集聯(lián)關(guān)節(jié)輸入信號線一端電連接;集聯(lián)關(guān)節(jié)無線供電控制模式為:主控線路板給供電線圈供電，充配電模塊通過感應(yīng)線圈受電并分別配送給充電電池、調(diào)制解調(diào)模塊和集聯(lián)關(guān)節(jié)電源線，當(dāng)感應(yīng)線圈感應(yīng)電壓不足時，充配電模塊切換使用充電電池給調(diào)制解調(diào)模塊和集聯(lián)關(guān)節(jié)電源線供配電；集聯(lián)關(guān)節(jié)控制信號傳輸模式為:主控線路板將集聯(lián)關(guān)節(jié)控制信號先進(jìn)行編碼式調(diào)制再通過機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)固定端的紅外線收發(fā)探頭發(fā)送，機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)活動端的紅外線收發(fā)探頭將接收到的主控線路板集聯(lián)關(guān)節(jié)控制編碼式調(diào)制信號傳送給調(diào)制解調(diào)模塊解調(diào)，調(diào)制解調(diào)模塊將解調(diào)后的主控線路板集聯(lián)關(guān)節(jié)控制信號通過集聯(lián)關(guān)節(jié)輸出控制線進(jìn)行相應(yīng)控制;集聯(lián)關(guān)節(jié)反饋信號傳輸模式為:集聯(lián)關(guān)節(jié)輸入信號線通過調(diào)制解調(diào)模塊將集聯(lián)關(guān)節(jié)反饋信號進(jìn)行編碼式調(diào)制再通過機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)活動端的紅外線收發(fā)探頭發(fā)送，機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)固定端的紅外線收發(fā)探頭接收再將集聯(lián)關(guān)節(jié)反饋信號編碼式調(diào)制信號傳送給主控線路板解調(diào)并進(jìn)行控制。
[0005]本發(fā)明的有益效果是，將同頻無線感應(yīng)充配電組件與紅外線短距無線傳輸及編碼式調(diào)制解調(diào)驅(qū)動有機(jī)組合成一體，它結(jié)構(gòu)簡單抗干擾、易安裝、安全實(shí)用，更好解決線纜連接控制集聯(lián)關(guān)節(jié)不能全自由度旋轉(zhuǎn)和多路旋轉(zhuǎn)滑環(huán)接觸不穩(wěn)定且線纜繁雜故障率高的問題，并節(jié)約材料成本和降低維護(hù)費(fèi)用，滿足了現(xiàn)代高效工業(yè)自動化的發(fā)展趨勢和性能要求。
【附圖說明】
[0006]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0007]圖2是本發(fā)明的A局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖3是本發(fā)明的A局部1-1剖視圖。
[0009]圖4是本發(fā)明的電路方框圖。
[0010]圖中:1.機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)固定端，2.機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)活動端，3.軸承，4.齒圈，5.驅(qū)動電機(jī)，6.伺服傳感器，7.供電線圈，8.感應(yīng)線圈，9.紅外線收發(fā)探頭，10.主控線路板，11.空心管狀通道，12.充配電模塊，13.充電電池，14.調(diào)制解調(diào)模塊，15.集聯(lián)關(guān)節(jié)電源線，16.集聯(lián)關(guān)節(jié)輸出控制線，17.集聯(lián)關(guān)節(jié)輸入信號線，18.非金屬安裝座。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0012]參閱附圖1、附圖2、和附圖3，機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)固定端I與機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)活動端2之間通過設(shè)置軸承3活動連接，機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)活動端2外側(cè)的下端固定設(shè)置齒圈4，在機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)固定端I的內(nèi)側(cè)與齒圈4對應(yīng)位置固定設(shè)置驅(qū)動電機(jī)5和伺服傳感器6，齒圈4分別與驅(qū)動電機(jī)5的驅(qū)動齒輪和伺服傳感器6的入軸齒輪嚙合，在機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)固定端I與機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)活動端2分別固定設(shè)置非金屬安裝座18，非金屬安裝座18相互之間為平行且同軸心設(shè)置，非金屬安裝座18的軸心位置分別設(shè)置空心管狀通道11，在機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)固定端I非金屬安裝座18的上側(cè)分別固定且均勻設(shè)置供電線圈7，在機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)活動端2非金屬安裝座18的下側(cè)分別固定且均勻設(shè)置感應(yīng)線圈8，供電線圈7與感應(yīng)線圈8為同頻線圈，對應(yīng)空心管狀通道11兩端在機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)固定端I與機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)活動端2的相應(yīng)位置分別固定設(shè)置紅外線收發(fā)探頭9，在機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)活動端2內(nèi)分別設(shè)置充配電模塊12、充電電池13、調(diào)制解調(diào)模塊14、集聯(lián)關(guān)節(jié)電源線15、集聯(lián)關(guān)節(jié)輸出控制線16和集聯(lián)關(guān)節(jié)輸入信號線17;
參閱附圖4，在機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)固定端1，驅(qū)動電機(jī)5的連接電纜、伺服傳感器6的連接電纜、供電線圈7的連接電纜、紅外線收發(fā)探頭9的連接電纜分別與主控線路板10的相應(yīng)接線端電連接;在機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)活動端2，充配電模塊12通過充電電池13的連接電纜管理充電電池13的充放電，充配電模塊12通過感應(yīng)線圈8的連接電纜受電，充配電模塊12通過對應(yīng)連接電纜給調(diào)制解調(diào)模塊14配電，充配電模塊12通過集聯(lián)關(guān)節(jié)電源線15給集聯(lián)關(guān)節(jié)驅(qū)動組件配電，調(diào)制解調(diào)模塊14的相應(yīng)接線端分別與紅外線收發(fā)探頭9的連接電纜、集聯(lián)關(guān)節(jié)輸出控制線16—端以及集聯(lián)關(guān)節(jié)輸入信號線17—端電連接;集聯(lián)關(guān)節(jié)無線供電控制模式為:主控線路板10給供電線圈7供電，充配電模塊12通過感應(yīng)線圈8受電并分別配送給充電電池13、調(diào)制解調(diào)模塊14和集聯(lián)關(guān)節(jié)電源線15，當(dāng)感應(yīng)線圈8感應(yīng)電壓不足時，充配電模塊12切換使用充電電池13給調(diào)制解調(diào)模塊14和集聯(lián)關(guān)節(jié)電源線15供配電;集聯(lián)關(guān)節(jié)控制信號傳輸模式為:主控線路板10將集聯(lián)關(guān)節(jié)控制信號先進(jìn)行編碼式調(diào)制再通過機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)固定端I的紅外線收發(fā)探頭9發(fā)送，機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)活動端2的紅外線收發(fā)探頭9將接收到的主控線路板10集聯(lián)關(guān)節(jié)控制編碼式調(diào)制信號傳送給調(diào)制解調(diào)模塊14解調(diào)，調(diào)制解調(diào)模塊14將解調(diào)后的主控線路板10集聯(lián)關(guān)節(jié)控制信號通過集聯(lián)關(guān)節(jié)輸出控制線16進(jìn)行相應(yīng)控制;集聯(lián)關(guān)節(jié)反饋信號傳輸模式為:集聯(lián)關(guān)節(jié)輸入信號線17通過調(diào)制解調(diào)模塊14將集聯(lián)關(guān)節(jié)反饋信號進(jìn)行編碼式調(diào)制再通過機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)活動端2的紅外線收發(fā)探頭9發(fā)送，機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)固定端I的紅外線收發(fā)探頭9接收再將集聯(lián)關(guān)節(jié)反饋信號編碼式調(diào)制信號傳送給主控線路板1解調(diào)并進(jìn)彳丁控制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種全自由度無線控制集聯(lián)關(guān)節(jié)的機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，其特征是:機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)固定端(I)與機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)活動端(2)之間通過設(shè)置軸承(3)活動連接，機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)活動端(2)外側(cè)的下端固定設(shè)置齒圈(4)，在機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)固定端(I)的內(nèi)側(cè)與齒圈(4)對應(yīng)位置固定設(shè)置驅(qū)動電機(jī)(5)和伺服傳感器(6)，齒圈(4)分別與驅(qū)動電機(jī)(5)的驅(qū)動齒輪和伺服傳感器(6)的入軸齒輪嚙合，在機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)固定端(I)與機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)活動端(2)分別固定設(shè)置非金屬安裝座(18)，非金屬安裝座(18)的軸心位置分別設(shè)置空心管狀通道(11)，在機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)固定端(I)非金屬安裝座(18)的上側(cè)分別固定且均勻設(shè)置供電線圈(7)，在機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)活動端(2)非金屬安裝座(18)的下側(cè)分別固定且均勻設(shè)置感應(yīng)線圈(8)，對應(yīng)空心管狀通道(11)兩端在機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)固定端(I)與機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)活動端(2)的相應(yīng)位置分別固定設(shè)置紅外線收發(fā)探頭(9)，在機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)活動端(2)內(nèi)分別設(shè)置充配電模塊(12)、充電電池(13)、調(diào)制解調(diào)模塊(14)、集聯(lián)關(guān)節(jié)電源線(15)、集聯(lián)關(guān)節(jié)輸出控制線(16)和集聯(lián)關(guān)節(jié)輸入信號線(17)。2.根據(jù)權(quán)利要求1的一種全自由度無線控制集聯(lián)關(guān)節(jié)的機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，其特征是:非金屬安裝座(18)相互之間為平行且同軸心設(shè)置。3.根據(jù)權(quán)利要求1的一種全自由度無線控制集聯(lián)關(guān)節(jié)的機(jī)器人旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，其特征是:供電線圈(7)與感應(yīng)線圈(8)為同頻線圈。
【文檔編號】B25J9/18GK105922285SQ201610433041
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月18日
【發(fā)明人】朱旭紅
【申請人】朱旭紅