The invention discloses a joint module of a highly integrated electromechanical integrated robot, which comprises a shell, a brake device, a hollow frameless motor, a harmonic reducer, a low-voltage DC driver and corresponding PCB circuit boards, and also includes an incremental encoder for measuring the input speed of the motor and an absolute encoder for measuring the output of the harmonic reducer. The components are coaxially arranged and designed in a hollow mode for alignment. One of the advantages of the present invention is that a harmonic reducer with strain gauges is adopted. The design can greatly save the cost of purchasing a torque sensor separately, and make the structure more compact and the space proportion less. Because the flexibility of the flexible wheel of harmonic reducer is directly used to reduce the flexible element of the additional moment sensor, the overall rigidity of the joint will be stronger. Another advantage of the present invention is that the flexible wheel of the fixed harmonic reducer is adopted and the rigid wheel is used as the output unit. This arrangement makes the moment signal collected from the flexible wheel more stable and accurate.
【技术实现步骤摘要】
一种高集成度机电控一体化机器人关节模组
本专利技术属于机器人
具体来说是涉及一种中空走线的适用于协作机器人的模块化关节模组。
技术介绍
随着机电一体化技术的发展、产业的升级换代和机器人产业发展的需要。近年来,面向中小企业和3C行业的协作机器人和轻型机械臂得到了迅速的发展。集机、电、控一体的机器人关节模组应运而生。但由于集成部件太多而关节空间有限,所以对如何减小关节体积、如何减少用户的入门难度和增加关节的刚度和精度就提出了更高的要求。现有的协作机器人关节模组由于成本和空间的考虑基本都没安装力矩传感器,要实现力控主要是通过间接测量电机的电流来计算力矩的,如专利CN104552329A。这种间接测量的方式算法复杂,精度也不是很高。因此,亟待解决机器人关节模组的高集成度、高性能、低成本和互换性强的问题。
技术实现思路
为解决上述问题,本专利技术的目的是提供一种高集成度的机电控一体化机器人关节模组。为了实现上述目的,本专利技术提供如下解决方案:本专利技术首先公开了一种高集成度机电控一体化机器人关节模组,其包括壳体和设置在壳体内的谐波减速器、无框电机、输入轴、输出轴和制动装置,谐波减速器包括刚轮、与刚轮啮合的柔轮和使柔轮产生弹性形变的波发生器,输入轴与波发生器相连;所述的无框电机的定子固定在壳体上,无框电机的转子与输入轴固连;输入轴上设有增量式编码器;所述柔轮与壳体固定并与交叉滚子轴承的外圈紧固;所述的刚轮与输出轴固定并与交叉滚子轴承的内圈相连,所述的输出轴上设有绝对值编码器;所述的柔轮上贴有应变片;所述的制动装置用于对输入轴进行制动。按照工作原理,编码器可分为增 ...
【技术保护点】
1.一种高集成度机电控一体化机器人关节模组;包括壳体(2)和设置在壳体内的谐波减速器、无框电机(6)、输入轴(12)、输出轴(17)和制动装置,谐波减速器包括刚轮(10)、与刚轮啮合的柔轮和使柔轮产生弹性形变的波发生器,输入轴与波发生器相连;其特征在于,所述的无框电机的定子固定在壳体上,无框电机的转子与输入轴(12)固连;输入轴上设有增量式编码器(5);所述柔轮与壳体固定并与交叉滚子轴承的外圈紧固;所述的刚轮(10)与输出轴(17)固定并与交叉滚子轴承的内圈相连,所述的输出轴上设有绝对值编码器(3);所述的柔轮上贴有应变片(16);所述的制动装置用于对输入轴(12)进行制动。
【技术特征摘要】
1.一种高集成度机电控一体化机器人关节模组;包括壳体(2)和设置在壳体内的谐波减速器、无框电机(6)、输入轴(12)、输出轴(17)和制动装置,谐波减速器包括刚轮(10)、与刚轮啮合的柔轮和使柔轮产生弹性形变的波发生器,输入轴与波发生器相连;其特征在于,所述的无框电机的定子固定在壳体上,无框电机的转子与输入轴(12)固连;输入轴上设有增量式编码器(5);所述柔轮与壳体固定并与交叉滚子轴承的外圈紧固;所述的刚轮(10)与输出轴(17)固定并与交叉滚子轴承的内圈相连,所述的输出轴上设有绝对值编码器(3);所述的柔轮上贴有应变片(16);所述的制动装置用于对输入轴(12)进行制动。2.根据权利要求1所述的高集成度机电控一体化机器人关节模组,其特征在于所述关节模组的转动部件均为同轴设置;所述的输入轴(12)、输出轴(17)均为中空式结构,且中空的输出轴套接于中空的输入轴内部;输出轴套一端与刚轮固连输出动力,另一端上装有绝对值编码器以测量关节输出;输入轴的一端与谐波减速器的波发生器固连以输入动力,另一端与增量式编码器的码盘固连以测量电机的转动速度。3.根据权利要求1或2所述的高集成度机电控一体化机器人关节模组,其特征在于所述的制动装置包括刹车挡片和刹车弹簧机构;所述刹车挡片固定在输入轴上,其边缘沿周向设有多个向外...
【专利技术属性】
技术研发人员:王永波,张靖,吴玉谦,胡俊章,谢发祥,严亮,张琦,
申请(专利权)人:浙江双环传动机械股份有限公司,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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