機(jī)器人關(guān)節(jié)柔性驅(qū)動(dòng)器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種機(jī)器人關(guān)節(jié)柔性驅(qū)動(dòng)器，包括電機(jī)、諧波減速器、控制主板和外殼體；電機(jī)和諧波減速器均設(shè)置在外殼體內(nèi)；諧波減速器與電機(jī)的輸出軸傳動(dòng)連接；控制主板設(shè)置在外殼體內(nèi)，且電機(jī)與控制主板電連接，控制主板用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)。本實(shí)用新型提供的機(jī)器人關(guān)節(jié)柔性驅(qū)動(dòng)器，利用高性能的諧波減速器，可以較大程度地增加輸出力矩、降低轉(zhuǎn)速，同時(shí)保證力矩輸出的柔性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
機(jī)器人關(guān)節(jié)柔性驅(qū)動(dòng)器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種機(jī)器人關(guān)節(jié)柔性驅(qū)動(dòng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的機(jī)器人關(guān)節(jié)都是用舵機(jī)、電機(jī)或者新材料驅(qū)動(dòng)的。舵機(jī)輸出力矩小，不適合力矩要求大的機(jī)器人。電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是調(diào)節(jié)速度方便，但是調(diào)節(jié)角度存在缺陷，并且不容易安裝。新材料價(jià)格昂貴，輸出力矩小，目前還處在研究階段，不適合大規(guī)模推廣。其它的實(shí)現(xiàn)方式過(guò)于繁瑣，成本高，質(zhì)量重，供電電壓大，不適合移動(dòng)型多關(guān)節(jié)機(jī)器人使用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種機(jī)器人關(guān)節(jié)柔性驅(qū)動(dòng)器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的輸出力矩小等技術(shù)問(wèn)題。
[0004]本實(shí)用新型提供的機(jī)器人關(guān)節(jié)柔性驅(qū)動(dòng)器，包括電機(jī)、諧波減速器、控制主板和外殼體;電機(jī)和諧波減速器均設(shè)置在外殼體內(nèi)；諧波減速器與電機(jī)的輸出軸傳動(dòng)連接;控制主板設(shè)置在外殼體內(nèi)，且電機(jī)與控制主板電連接，控制主板用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
[0005]進(jìn)一步地，機(jī)器人關(guān)節(jié)柔性驅(qū)動(dòng)器還包括編碼器;編碼器設(shè)置在電機(jī)上，且編碼器與控制主板電連接，編碼器用于檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度和速度并將信號(hào)反饋給控制主板。
[0006]進(jìn)一步地，機(jī)器人關(guān)節(jié)柔性驅(qū)動(dòng)器還包括實(shí)軸舵盤(pán)和虛軸舵盤(pán);實(shí)軸舵盤(pán)套設(shè)在諧波減速器的輸出軸上，且位于外殼體的外側(cè);虛軸舵盤(pán)設(shè)置在外殼體上，且虛軸舵盤(pán)與實(shí)軸舵盤(pán)分別位于外殼體的兩側(cè)。
[0007]進(jìn)一步地，電機(jī)的輸出軸端設(shè)置有主動(dòng)皮帶輪，諧波減速器的輸入軸端設(shè)置有從動(dòng)皮帶輪，主動(dòng)皮帶輪和從動(dòng)皮帶輪上套設(shè)有環(huán)形同步帶。
[0008]進(jìn)一步地，外殼體上設(shè)置有通信接口，控制主板與通信接口電連接，通信接口用于與外部控制系統(tǒng)通信連接。
[0009]本實(shí)用新型提供的機(jī)器人關(guān)節(jié)柔性驅(qū)動(dòng)器，利用高性能的諧波減速器，可以較大程度地增加輸出力矩、降低轉(zhuǎn)速，同時(shí)保證力矩輸出的柔性。
【附圖說(shuō)明】
[0010]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)【具體實(shí)施方式】或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0011]圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例提供的機(jī)器人關(guān)節(jié)柔性驅(qū)動(dòng)器的示意圖；
[0012]圖2為本實(shí)用新型另一個(gè)實(shí)施例提供的機(jī)器人關(guān)節(jié)柔性驅(qū)動(dòng)器的示意圖。
[0013]附圖標(biāo)記:
[0014]1-電機(jī);2-諧波減速器;3-控制主板；
[0015]4-外殼體;5-編碼器;6-實(shí)軸舵盤(pán)；
[0016]7-虛軸舵盤(pán);8-環(huán)形同步帶;9-通信接口。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)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，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0018]在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
[0019]在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。
[0020]圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例提供的機(jī)器人關(guān)節(jié)柔性驅(qū)動(dòng)器的示意圖。如圖1所示，本實(shí)施例提供的機(jī)器人關(guān)節(jié)柔性驅(qū)動(dòng)器，包括電機(jī)1、諧波減速器2、控制主板3和外殼體4;電機(jī)I和諧波減速器2均設(shè)置在外殼體4內(nèi)；諧波減速器2與電機(jī)I的輸出軸傳動(dòng)連接;控制主板3設(shè)置在外殼體4內(nèi)，且電機(jī)I與控制主板3電連接，控制主板3用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)I。
[0021 ]其中，電機(jī)I與諧波減速器2傳動(dòng)連接的方式有多種。例如，電機(jī)I的輸出軸端設(shè)置有主動(dòng)皮帶輪，諧波減速器2的輸入軸端設(shè)置有從動(dòng)皮帶輪，主動(dòng)皮帶輪和從動(dòng)皮帶輪上套設(shè)有環(huán)形同步帶8，通過(guò)環(huán)形同步帶8使得電機(jī)I帶動(dòng)諧波減速器2轉(zhuǎn)動(dòng)(如圖1所示)；又如，可以直接將諧波減速器2套在電機(jī)I的輸出軸上(如圖2所示)。
[0022I利用諧波減速器2，可以較大程度地增加輸出力矩，降低轉(zhuǎn)速，同時(shí)保證力矩輸出的柔性；另外，采用同步帶連接電機(jī)I和諧波減速器2時(shí)，通過(guò)減速比的調(diào)節(jié)，可以在諧波減速器2的基礎(chǔ)上更大程度地增加輸出力矩，而直接將諧波減速器2套在電機(jī)I輸出軸上的方式則效果不如同步帶連接的效果。
[0023]在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，機(jī)器人關(guān)節(jié)柔性驅(qū)動(dòng)器還包括編碼器5;編碼器5設(shè)置在電機(jī)I上，且編碼器5與控制主板3電連接，編碼器5用于檢測(cè)電機(jī)I轉(zhuǎn)動(dòng)的角度和速度并將信號(hào)反饋給控制主板3。
[0024]編碼器5采集電機(jī)I轉(zhuǎn)動(dòng)的角度信息和電機(jī)I的轉(zhuǎn)速信息，并將采集的信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)反饋給控制主板3，控制主板3接收該信號(hào)以此判斷電機(jī)I的輸出軸角度是否輸出正確，以控制電機(jī)I的啟停。
[0025]利用編碼器5能夠?qū)崿F(xiàn)精確控制。
[0026]另外，還可以采用電位器替換編碼器5，也能達(dá)到同樣的效果。
[0027]在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，機(jī)器人關(guān)節(jié)柔性驅(qū)動(dòng)器還包括實(shí)軸舵盤(pán)6和虛軸舵盤(pán)7 ；實(shí)軸舵盤(pán)6套設(shè)在諧波減速器2的輸出軸上，且位于外殼體4的外側(cè);虛軸舵盤(pán)7設(shè)置在外殼體4上，且虛軸舵盤(pán)7與實(shí)軸舵盤(pán)6分別位于外殼體4的兩側(cè)。
[0028]實(shí)軸舵盤(pán)6和虛軸舵盤(pán)7分別位于驅(qū)動(dòng)器的外殼體4的兩側(cè)，且實(shí)軸舵盤(pán)6和虛軸舵盤(pán)7上均有舵孔，便于該驅(qū)動(dòng)器的安裝和固定。
[0029]在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，外殼體4上設(shè)置有通信接口9，控制主板3與通信接口 9電連接，通信接口 9用于與外部控制系統(tǒng)通信連接。
[0030]本實(shí)施例通信接口9默認(rèn)為三線方案:電源線、地線、信號(hào)線。通信接口9也可以用其它通信形式，如RS232、RS485、CAN通信等，還可以采用三線或四線制通信方式。
[0031]控制主板3接收通信接口9發(fā)來(lái)的指令，對(duì)電機(jī)I的轉(zhuǎn)速、電流、轉(zhuǎn)動(dòng)角度進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人關(guān)節(jié)的動(dòng)作。
[0032]通過(guò)以上實(shí)施方式，本實(shí)施例提供的機(jī)器人關(guān)節(jié)柔性驅(qū)動(dòng)器，不僅能夠較大程度地增加輸出力矩，保證柔性，而且結(jié)構(gòu)緊湊，便于安裝。
[0033]最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制;盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種機(jī)器人關(guān)節(jié)柔性驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，包括電機(jī)、諧波減速器、控制主板和外殼體； 所述電機(jī)和所述諧波減速器均設(shè)置在所述外殼體內(nèi)；所述諧波減速器與所述電機(jī)的輸出軸傳動(dòng)連接； 所述控制主板設(shè)置在所述外殼體內(nèi)，且所述電機(jī)與所述控制主板電連接，所述控制主板用于驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人關(guān)節(jié)柔性驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，還包括編碼器;所述編碼器設(shè)置在所述電機(jī)上，且所述編碼器與所述控制主板電連接，所述編碼器用于檢測(cè)所述電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度和速度并將信號(hào)反饋給所述控制主板。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器人關(guān)節(jié)柔性驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，還包括實(shí)軸舵盤(pán)和虛軸舵盤(pán);所述實(shí)軸舵盤(pán)套設(shè)在所述諧波減速器的輸出軸上，且位于所述外殼體的外側(cè);所述虛軸舵盤(pán)設(shè)置在所述外殼體上，且所述虛軸舵盤(pán)與所述實(shí)軸舵盤(pán)分別位于所述外殼體的兩側(cè)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器人關(guān)節(jié)柔性驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述電機(jī)的輸出軸端設(shè)置有主動(dòng)皮帶輪，所述諧波減速器的輸入軸端設(shè)置有從動(dòng)皮帶輪，所述主動(dòng)皮帶輪和所述從動(dòng)皮帶輪上套設(shè)有環(huán)形同步帶。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的機(jī)器人關(guān)節(jié)柔性驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述外殼體上設(shè)置有通信接口，所述控制主板與所述通信接口電連接，所述通信接口用于與外部控制系統(tǒng)通信連接。
【文檔編號(hào)】B25J17/02GK205497523SQ201620270955
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年4月1日
【發(fā)明人】張銳
【申請(qǐng)人】張銳