基于传感器的谐波驱动装置制造方法及图纸

技术编号:2530176 阅读:176 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本实用新型专利技术涉及机电驱动,具体说是一种基于传感器的谐波驱动装置。由电机、连轴结、谐波减速器组成,其中所述电机上装有编码器,安装于机座上,其输出轴通过连轴结与谐波减速器相耦合,还包括力矩传感器、附加连杆及加速度传感器,在谐波减速器与负载之间安装一力矩传感器,在谐波减速器的输出端安装一附加连杆,附加连杆上设有两个测量驱动装置转动加速度用的加速度传感器。它抗干扰和逆向可驱动能力强,轨迹跟踪精度高,结构简单。(*该技术在2010年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及机电驱动,具体说是一种基于传感器的谐波驱动装置。与其它减速器相比,谐波减速器以其重量小、结构紧凑、几乎无齿隙以及高传动效率等优点,特别适合工业机器人、自动化仪器设置、航空/航天等领域的需要。然而,谐波减速器也有谐波振动、周期性传动误差、输出纹波、难以逆向驱动等弱点,这些不足可以导致其负载的跟踪性能变差,特别是在高速运动和仅有电机侧传感器的情况下更是如此。归纳起来,谐波减速器的主要问题有以下三个方面1)存在传动误差。通常情况下,经过大变比减速之后,该误差本身并不明显;但是它能够导致谐波减速器输出振动;振动的主导频率是谐波减速器输入轴转动(伺服电机转动)角频率的两倍,即振动频率依赖于谐波驱动单元的期望轨迹。如果该振动频率进入谐波驱动单元的谐振频带,将导致更加严重的谐波谐振。2)传动刚性差。谐波减速器的柔性部件降低整个谐波驱动单元的谐振频带。低频率谐振是影响控制系统稳定性的最主要因素,它制约着控制增益的提高,也就限制了对扰动力矩的抑制作用,最终导致系统的控制精度下降。同时要求严格限制谐波减速器的最大输入转速,以避免输出振动进入谐振频带。3)逆向可驱动能力差。大减速比以及内摩擦导致谐波驱动系统的逆向可驱动性很差,这将导致以下问题(a)难以对谐波驱动单元实施力控制;(b)难以构造出手手-手示教系统;(c)对于易损坏部件及操作者构成威胁,难以构造出安全的人机合作系统。为了克服上述不足,本技术的目的是提供一种抗干扰和逆向可驱动能力强,轨迹跟踪精度高的基于传感器的谐波驱动装置。本技术的技术方案是由电机、连轴结、谐波减速器组成,其中所述电机上装有编码器,安装于机座上,其输出轴通过连轴结与谐波减速器相耦合,还包括力矩传感器、附加连杆及加速度传感器,在谐波减速器与负载之间安装一力矩传感器,在谐波减速器的输出端安装一附加连杆,附加连杆上设有两个测量驱动装置转动加速度用的加速度传感器。本技术具有如下优点本技术同时实现了对谐波减速器输出力矩和加速度的直接测量,测量信息反馈到伺服电机的控制电路,可以克服谐波减速器本身所固有的问题,如在自由运动状态下的谐波振动及谐波谐振,内摩擦力,对电机转子惯量的放大作用以及在与外环境/工件/操作者相接触状态下对接触力的非敏感。具有抗不确定因素(如未知外负载)及扰动力强、轨迹跟踪精度高,结构简单,适应工作场合及工作环境变化的特点。附图说明图1为本技术结构示意图。以下结合附图对本技术结构作进一步详细说明。如图1所示,由电机3、连轴结4、谐波减速器5组成,其中所述电机3上装有编码器2,安装于机座1上,其输出轴通过连轴结4与谐波减速器5相耦合,其特征在于还包括力矩传感器6、附加连杆7及加速度传感器8,在谐波减速器5与负载之间安装一力矩传感器6,在谐波减速器5的输出端安装一附加连杆7,附加连杆7上设有两个测量驱动装置转动加速度用的加速度传感器8。权利要求1.一种基于传感器的谐波驱动装置,由电机(3)、连轴结(4)、谐波减速器(5)组成,其中所述电机(3)上装有编码器(2),安装于机座(1)上,其输出轴通过连轴结(4)与谐波减速器(5)相耦合,其特征在于还包括力矩传感器(6)、附加连杆(7)及加速度传感器(8),在谐波减速器(5)与负载之间安装一力矩传感器(6),在谐波减速器(5)的输出端安装一附加连杆(7),附加连杆(7)上设有两个测量驱动装置转动加速度用的加速度传感器(8)。专利摘要本技术涉及机电驱动,具体说是一种基于传感器的谐波驱动装置。由电机、连轴结、谐波减速器组成,其中所述电机上装有编码器,安装于机座上,其输出轴通过连轴结与谐波减速器相耦合,还包括力矩传感器、附加连杆及加速度传感器,在谐波减速器与负载之间安装一力矩传感器,在谐波减速器的输出端安装一附加连杆,附加连杆上设有两个测量驱动装置转动加速度用的加速度传感器。它抗干扰和逆向可驱动能力强,轨迹跟踪精度高,结构简单。文档编号G01D5/02GK2460968SQ0026551公开日2001年11月21日 申请日期2000年12月27日 优先权日2000年12月27日专利技术者韩建达, 王越超, 谈大龙 申请人:中国科学院沈阳自动化研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于传感器的谐波驱动装置,由电机(3)、连轴结(4)、谐波减速器(5)组成,其中所述电机(3)上装有编码器(2),安装于机座(1)上,其输出轴通过连轴结(4)与谐波减速器(5)相耦合,其特征在于:还包括力矩传感器(6)、附加连杆(7)及加速度传感器(8),在谐波减速器(5)与负载之间安装一力矩传感器(6),在谐波减速器(5)的输出端安装一附加连杆(7),附加连杆(7)上设有两个测量驱动装置转动加速度用的加速度传感器(8)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:韩建达王越超谈大龙
申请(专利权)人:中国科学院沈阳自动化研究所
类型:实用新型
国别省市:89[中国|沈阳]

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