本发明专利技术提供一种一体化柔性旋转关节，包括壳体和位于该壳体内的关节主体，其特征在于，所述关节主体包括多个电路板，在所述壳体的内周面形成有多个安装平面，所述多个电路板分别安装于所述多个安装平面上。在上述一体化柔性旋转关节中，将电路板布置在壳体的内周面上，巧妙地利用了壳体内的空间，使得整个关节结构非常紧凑，易于实现模块化，且拆装方便。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种一体化柔性旋转关节，包括壳体和位于该壳体内的关节主体，其特征在于，所述关节主体包括多个电路板，在所述壳体的内周面形成有多个安装平面，所述多个电路板分别安装于所述多个安装平面上。在上述一体化柔性旋转关节中，将电路板布置在壳体的内周面上，巧妙地利用了壳体内的空间，使得整个关节结构非常紧凑，易于实现模块化，且拆装方便。【专利说明】一体化柔性旋转关节
本专利技术涉及机器人领域，尤其涉及一种一体化柔性旋转关节。
技术介绍
按摩是一种非药物、无创伤、无毒副作用的自然疗法。实践证明，按摩不仅对骨伤科、内科、外科、妇科、儿科和五官科等许多疾病有较好的治疗效果，更具有保健强身、预防疾病、祛病延年的作用。同时，无服药之不便，无针刺之痛苦，容易为患者接受。然而，随着我国进入老龄化社会，按摩治疗日益增长的需求与专业按摩人员相对匮乏已经成为无法解决的供需矛盾。 为了解决上述矛盾，一方面，市场上涌现了不同种类的按摩仪或按摩椅等家用按摩设备，其原理为:人体的自身重量与按摩头充分接触，利用按摩设备主控器控制按摩头运动对人体产生被动的、规律的挤压力。通过人体自身感觉调整按摩的位置和深度，从而达到刺激血液循环、放松肌肉的目的，具有较高的安全性。但是，其运动模式无法定制、按摩力度不可控导致治疗效果有限；另一方面，科研人员将传统的工业机器人技术与主动推拿手法结合，开展了对按摩机器人原理样机的研究，并取得一定科研成果。目前，按摩机器人的原理样机均建立在工业机器人的基础上，虽然能够实现主动按摩的功能，但是按摩过程的安全性却难以保障，导致机器人很难进行临床应用。另外，目前按摩机器人构型很少采用仿人构型，即使有部分与人接触的配件采用仿人型设计，但机器人整体的友好性还是值得商榷，很难为受用者所接受。而且，现有的按摩机器人常采用机构模块化，电路孤立化设计，虽然在设计加工时有一定的优势，但是在安装维修调试方面带来了较大的不便，很难实现按摩机器人的产品化与市场化。综上所述，现有的按摩机器人尚不能真正实现临床化、市场化和产品化。 针对家用按摩设备主要存在以下2点不足: 1、被动式按摩，按摩效果因人而异； 2、手法单一，力度不可控，治疗作用微乎其微。 针对按摩机器人主要存在以下3点不足: 1、安全性 目前研制的按摩机器人无论采用哪种构型(串联、并联和龙门式)，均建立在工业机器人的基础上进行研发，在安全性方面也是采用工业机器人的保护措施，如采用如急停开关、安全磁力锁或在机器人末端添加力矩限制器等外部设备并配合阻抗控制策略实现主动按摩，从而解决安全性问题，虽然从一定程度上降低了机器人按摩的危险性，但并没有摆脱工业机器人应用范畴的壁垒，尤其在应用过程中受到冲击力时，受限于传感器的带宽与计算机的运算速度，其安全性很难得以保障，因此，现有的按摩机器人受到了受用群体尤其是老年人患者以及社会的质疑，难以真正实现服务机器人市场化进程。 2、友好性 现有的按摩机器人延续了工业机器人的设计思路，仅从手法的实现来设计机器人。因此，设计的机器人更类似于专用设备，使受用者在心理上和身体上无法真正的放松，导致按摩效果大打折扣。 3、不方便安装调试和维修 按摩机器人在长时间使用后，不可避免的要发生部件老化或损毁。因此，需要对老化或损毁的部件进行更换或维修。现有机器人通常采用机电分离式的模块化设计。在进行维修时，通常需要对电路和机器人机构分别拆卸，拆卸比较复杂，有时甚至由于拆卸不慎造成接口部分发生损坏的情况发生，导致机器人可更换性较差，维修不便。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种一体化柔性旋转关节，其巧妙地利用关节壳体内的空间，结构紧凑，易于实现模块化，拆装方便。 为了实现上述目的，本专利技术提供一种一体化柔性旋转关节，包括壳体和位于该壳体内的关节主体，其特征在于，所述关节主体包括多个电路板，在所述壳体的内周面形成有多个安装平面，所述多个电路板分别安装于所述多个安装平面上。 优选地，所述多个电路板包括控制电源板、驱动电源板、控制电路板和驱动电路板，其中所述控制电源板为控制电路板提供电源，所述驱动电源板为所述驱动电路板提供电源。 优选地，所述多个电路板通过电线顺序地电连接。 优选地，所述壳体包括对接连接的主壳体和次壳体，所述多个安装平面形成于所述主壳体内。 优选地，所述主壳体的侧壁上具有线缆接口，所述电路板通过该线缆接口与所述关节主体中的电机电连接。 优选地，所述关节主体包括电机，与电机的输出端相连的减速器，与减速器的输出端相连的力矩弹性传递模块，与力矩弹性传递模块的壳体件相连的柔轮输出轴，与力矩弹性传递模块的轮辐件相连的关节输出轴，与柔轮输出轴的一端相连的力矩检测模块，以及与柔轮输出轴的另一端相连的位置检测模块。 优选地，所述电机为具有中空的电机轴的无框无刷电机，所述减速器为谐波减速器，所述电机轴与所述谐波减速器的波发生器相连，所述谐波减速器的杯形柔轮与所述柔轮输出轴相连，该柔轮输出轴的另一端穿过所述电机轴并向外伸出以连接到所述位置检测模块。 优选地，所述柔轮输出轴为中空轴以供电线穿过。 优选地，所述力矩弹性传递模块包括所述壳体件和位于该壳体件内的所述轮辐件，所述壳体件形成为包括底壁和侧壁的筒状，所述侧壁的内周面上具有沿周向均布的四个扇形块，所述轮辐件具有中心圆筒和位于该中心圆筒周围且沿周向均布的四个连接板，每个连接板的末端与所述侧壁的内周壁之间具有间隙，所述四个扇形块和四个连接板交替设置，并且在相邻的扇形块和连接板之间具有弹性件以弹性地传递力矩。 优选地，相邻的扇形块和连接板上分别设置有导向柱，相邻的两个导向柱之间具有间隙，所述弹性件为螺旋弹簧且套设在相邻的两个导向柱上。 优选地，相邻的扇形块和连接板上分别设置有导向柱，相邻的两个导向柱之间具有间隙，所述弹性件为螺旋弹簧且套设在相邻的两个导向柱上。 优选地，所述底壁的中心具有中心孔，所述柔轮输出轴的一端穿过该中心孔后连接到所述力矩检测模块。 优选地，所述力矩检测模块和位置检测模块均为增量式编码器。 在上述一体化柔性旋转关节中，将电路板布置在壳体的内周面上，巧妙地利用了壳体内的空间，使得整个关节结构非常紧凑，易于实现模块化，且拆装方便。 【专利附图】【附图说明】 附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中: 图1所示为柔性按摩机器人的一种实施例的立体示意图。 图2所不为基座I的一种实施例。 图3所示为固定套16的一种实施例 图4所示为第一躯干31的一种实施例 图5所示为第一关节21、固定套16和第一躯干31之间的一种连接结构的剖视示意图。 图6所示为第二躯干32的一种实施例。 图7所示为第一躯干31、第二关节22和第二躯干32之间的一种连接结构的立体示意图。 图8所示为第一躯干31、第二关节22和第二躯干32之间的一种连接结构的剖视示意图。 图9所示为第二躯干32、第三关节23和第三躯干33之间的一种连接结构的立体示意图。 图10所示为第二躯干32、第三关节23和第三躯干33之间的一种连接结构的剖视示意图。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种一体化柔性旋转关节，包括壳体和位于该壳体内的关节主体，其特征在于，所述关节主体包括多个电路板，在所述壳体的内周面形成有多个安装平面，所述多个电路板分别安装于所述多个安装平面上。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄远灿，李帅，李健，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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