机器人用能量回收关节模组、工业机器人制造技术

本实用新型专利技术提供一种机器人用能量回收关节模组、工业机器人，属于机器人设计领域，其中的机器人用能量回收关节模组，包括谐波减速器、驱动电机，驱动电机用于驱动谐波减速器运转以实现机器人活动关节运动的目的，驱动电机包括与电机转子及电机定子，还包括电能存储组件，电能存储组件包括超级电容以及蓄电池，电能存储组件经由超级电容与电机定子上绕设的定子绕组电性连接，以将定子绕组内的感生电量存储于蓄电池内。本实用新型专利技术在控制制动机器人活动关节后，在定子绕组内产生感生电量，进而通过本实用新型专利技术的电能存储组件将该部分感生电量予以收集，以进一步将该部分电能加以利用，提高了能源利用率。提高了能源利用率。提高了能源利用率。

【技术实现步骤摘要】
机器人用能量回收关节模组、工业机器人


[0001]本技术属于机器人设计领域，具体涉及一种机器人用能量回收关节模组、工业机器人。

技术介绍

[0002]谐波减速器主要由刚轮、柔轮和波发生器组成，柔轮在波发生器的作用下产生弹性变形，并与刚轮互相作用，从而达到传动目的。挠曲成椭圆状的柔轮在其长轴的两端部分与刚轮啮合，传递扭矩。电机作为输入与波发生器相固连，传统机器人活动关节(100)谐波减速器、电机分别安装，在小体积、轻量化的工作条件下不能很好适用，基于前述不足，目前业内多将谐波减速器与电机复合成为一体形成为一个关节模组，使机器人活动关节(100)在更多工况与场合下适用。
[0003]在机器人的制动过程中，由于转动部件(例如电机转子)存在惯性，其不会立刻处于静止状态，此时电机会处于一种再生状态，电机的动能变成了电能倒送回控制器，为了把这部分能量消耗掉，现有的处理方式一般会在控制器端安装再生电阻，通过热能形式消耗，所以如何有效利用这一部分的能量是本专利所关注的重点。

技术实现思路

[0004]因此，本技术提供一种机器人用能量回收关节模组、工业机器人，能够解决现有技术中在关节制动过程中，关节模组产生的再生电能以热能形式消耗，而未加以利用的技术问题。
[0005]为了解决上述问题，本技术提供一种机器人用能量回收关节模组，包括谐波减速器、驱动电机，所述驱动电机用于驱动所述谐波减速器运转以实现机器人活动关节运动的目的，所述驱动电机包括与电机转子及电机定子，还包括电能存储组件，所述电能存储组件包括超级电容以及蓄电池，所述电能存储组件经由所述超级电容与所述电机定子上绕设的定子绕组电性连接，以将所述定子绕组内的感生电量存储于所述蓄电池内。
[0006]在一些实施方式中，所述驱动电机包括电机外壳，所述电机定子以及电机转子处于所述电机外壳内，所述电机外壳具有所述谐波减速器连接的第一端以及远离所述谐波减速器的第二端，所述第二端处连接有端板，所述电能存储组件处于所述端板远离所述第二端的一侧。
[0007]在一些实施方式中，所述机器人用能量回收关节模组还包括密封罩，所述密封罩连接于所述端板远离所述第二端的一侧，所述密封罩与所述端板之间形成密封容纳腔，所述电能存储组件处于所述密封容纳腔内。
[0008]在一些实施方式中，所述密封罩具有与所述端板平行间隔设置的罩板，所述罩板的外侧面具有散热结构，所述电能存储组件组装于所述罩板的内侧面上。
[0009]在一些实施方式中，所述谐波减速器包括刚轮、波发生器以及处于两者之间的柔轮，所述电机外壳的第一端与所述刚轮的第一端连接，所述柔轮的输出端与机器人活动关
节连接，所述电机转子与所述波发生器驱动连接。
[0010]在一些实施方式中，所述电机外壳的第一端处设有法兰盘，所述电机外壳通过所述法兰盘与所述刚轮连接，所述电机转子的两端通过转轴轴承分别支承于所述法兰盘的中心孔以及所述端板上。
[0011]在一些实施方式中，所述蓄电池为磷酸锂电池或者铅酸电池中的一种。
[0012]在一些实施方式中，多个所述超级电容由铝制的连接片串联；和/或，多个所述蓄电池由铜制连接片串联。
[0013]本技术还提供一种工业机器人，包括上述的机器人用能量回收关节模组。
[0014]本技术提供的一种机器人用能量回收关节模组、工业机器人，在控制制动机器人活动关节后，由于机器人活动关节还存在运动惯性，该运动惯性将带动电机转子旋转，由于电机转子上具有的永磁体形成旋转磁场，定子绕组将相对于旋转磁场做切割磁力线运动，由此在定子绕组内产生感生电量，进而通过本技术的电能存储组件将该部分感生电量予以收集，以进一步将该部分电能加以利用，而不再如现有技术中那样采用发热电阻通过散热耗尽，提高了能源利用率。
附图说明
[0015]图1为本技术实施例的机器人用能量回收关节模组的内部结构示意图。
[0016]附图标记表示为：
[0017]11、刚轮；12、波发生器；13、柔轮；14、发生器轴承；15、刚性轴承；16、锁紧垫片；21、电机转子；22、电机定子；23、定子绕组；24、端板；25、法兰盘；26、电机外壳；27、转轴轴承；31、超级电容；32、蓄电池；4、密封罩；100、机器人活动关节。
具体实施方式
[0018]参见图1所示，根据本技术的实施例，提供一种机器人用能量回收关节模组，包括谐波减速器、驱动电机，驱动电机为无框电机，驱动电机用于驱动谐波减速器运转以实现机器人活动关节100运动的目的，驱动电机包括与电机转子21及电机定子22，还包括电能存储组件，电能存储组件包括超级电容31以及蓄电池32，电能存储组件经由超级电容31与电机定子22上绕设的定子绕组23电性连接，以将定子绕组23内的感生电量存储于蓄电池32内。该技术方案中，在控制制动机器人活动关节100后，由于机器人活动关节100还存在运动惯性，该运动惯性将带动电机转子21旋转，由于电机转子21上具有的永磁体形成旋转磁场，定子绕组23将相对于旋转磁场做切割磁力线运动，由此在定子绕组23内产生感生电量，进而通过本技术的电能存储组件将该部分感生电量予以收集，以进一步将该部分电能加以利用，而不再如现有技术中那样采用发热电阻通过散热耗尽，提高了能源利用率。能够理解的是，将感生电量存储于蓄电池内是电能存储的一种常见的技术，此处不做赘述，而需要说明的是，本技术并不意欲对电量的存储原理进行改进乃至保护，本技术的目的在于提供一种能够将机器人活动关节100在制动之后由于惯性所存在的旋转带来的感生电量的存储利用构思。
[0019]驱动电机包括电机外壳26，电机定子22以及电机转子21处于电机外壳26内，电机外壳26具有谐波减速器连接的第一端以及远离谐波减速器的第二端，第二端处连接有端板
24，电能存储组件处于端板24远离第二端的一侧，通过端板24能够将电能存储组件隔离组装于电机外壳26的内部空间之外，有效防止电机转子21以及电机定子22的散热对电能存储组件的不利影响。
[0020]机器人用能量回收关节模组还包括密封罩4，密封罩4连接于端板24远离第二端的一侧，密封罩4与端板24之间形成密封容纳腔，电能存储组件处于密封容纳腔内，能够将电能存储组件与外部空间形成有效隔离，防护等级更高。
[0021]密封罩4具有与端板24平行间隔设置的罩板，罩板的外侧面具有散热结构，电能存储组件组装于罩板的内侧面上，该技术方案中，通过将电能存储组件组装于罩板内侧面上，通过外侧面的散热结构能够对电能存储组件产生的热量及时散除。
[0022]具体而言，谐波减速器包括刚轮11、波发生器12以及处于两者之间的柔轮13，电机外壳26的第一端与刚轮11的第一端连接，柔轮13的输出端与机器人活动关节100连接，电机转子21与波发生器12驱动连接，也即，本技术中的谐波发生器的动力输出部件为柔轮13，如此设计使关节模组的结构更加合理、紧凑。柔轮13与刚性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人用能量回收关节模组，包括谐波减速器、驱动电机，所述驱动电机用于驱动所述谐波减速器运转以实现机器人活动关节(100)运动的目的，所述驱动电机包括与电机转子(21)及电机定子(22)，其特征在于，还包括电能存储组件，所述电能存储组件包括超级电容(31)以及蓄电池(32)，所述电能存储组件经由所述超级电容(31)与所述电机定子(22)上绕设的定子绕组(23)电性连接，以将所述定子绕组(23)内的感生电量存储于所述蓄电池(32)内。2.根据权利要求1所述的机器人用能量回收关节模组，其特征在于，所述驱动电机包括电机外壳(26)，所述电机定子(22)以及电机转子(21)处于所述电机外壳(26)内，所述电机外壳(26)具有所述谐波减速器连接的第一端以及远离所述谐波减速器的第二端，所述第二端处连接有端板(24)，所述电能存储组件处于所述端板(24)远离所述第二端的一侧。3.根据权利要求2所述的机器人用能量回收关节模组，其特征在于，还包括密封罩(4)，所述密封罩(4)连接于所述端板(24)远离所述第二端的一侧，所述密封罩(4)与所述端板(24)之间形成密封容纳腔，所述电能存储组件处于所述密封容纳腔内。4.根据权利要求3所述的机器人用能量回收关节模组，其特征在于，所述密封罩...

【专利技术属性】
技术研发人员：张皓，谷甲甲，唐江枫，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：