一种机器人关节臂及机器人制造技术

本发明专利技术实施例公开了一种机器人关节臂及机器人，该机器人关节臂包括：供电电源和能量消耗模块；所述供电电源，用于向机器人的电机供电；所述能量消耗模块设置在所述机器人的本体中，用于吸收所述电机反馈的能量。当机器人向外做负功时，电机反馈的能量由能量消耗模块吸收消耗，避免了电容上电量累积过高。

A Robot Joint Arm and Robot

The embodiment of the present invention discloses a robot joint arm and a robot. The robot joint arm includes a power supply and an energy consumption module, the power supply for supplying power to a robot motor, and the energy consumption module is arranged in the body of the robot to absorb the energy feedback from the motor. When the robot does negative work outward, the feedback energy of the motor is absorbed and consumed by the energy consumption module, which avoids the excessive accumulation of electricity on the capacitor.

【技术实现步骤摘要】
一种机器人关节臂及机器人
本申请涉及机器人
，尤其涉及一种机器人关节臂及机器人。
技术介绍
机器人关节臂中设置有电机，以驱动关节臂动作。在正常工作过程中，机器人关节臂中的电机绝大部分时候工作在加速或减速过程，并且机器人的姿态也在不断变化中。这就导致了，机器人本体和其负载的势能也随着机器人的姿态变化而不断变动，电机时而对外做正功、时而对外做负功。当电机对外做负功时，将机械能转换为电能。但是由于给机器人的供电电源通常为单向能量转换，电机上由机械能转换得到的电能只能不断的累积到供电电源处的电容上，导致电容上的能量不断累加。当电容上累积的能量足够多时，电压有可能升到电容和供电电源无法承受的程度，从而造成供电电源或是机器人的硬件损坏。
技术实现思路
为了解决现有技术问题，本申请实施例提供了一种机器人关节臂及机器人，能够释放电容上累加的多余能量，保证供电电源和机器人本体的正常工作。本申请实施例提供的一种机器人关节臂，包括至少一个电机和能量消耗模块；所述电机连接供电电源；所述能量消耗模块，用于消耗所述电机发电所产生的电能。可选的，所述能量消耗模块，包括：控制子模块和回馈吸收子模块；所述控制子模块串联在所述电机和所述回馈吸收子模块之间，用于根据所述供电电源的电压和所述电机的电压，控制所述电机和所述回馈吸收子模块之间回路的导通和关断；所述回馈吸收子模块，用于消耗所述电机反馈的电能。可选的，所述控制子模块，包括：开关和控制器；所述开关串联在所述电机和所述回馈吸收子模块之间；所述控制器，用于检测所述供电电源的电压和所述电机的电压；还用于根据所述供电电源的电压和所述电机的电压之间的电压差导通或关断所述开关。可选的，所述控制子模块，包括：P沟道绝缘栅双极晶体管；所述P沟道绝缘栅双极晶体管的发射极连接所述电机，所述P沟道绝缘栅双极晶体管的集电极连接所述回馈吸收子模块，所述P沟道绝缘栅双极晶体管的基极连接所述供电电源。可选的，所述回馈吸收子模块，包括：发热电阻；或者，所述回馈吸收子模块，包括并联连接的发热电阻和电容。可选的，所述机器人关节臂外套设有壳体，所述壳体内还设有刹车装置和减速器；所述减速器具有输入轴和输出轴，所述电机的转轴为所述减速器的输入轴；所述刹车装置包括：刹车片、电磁铁、衔铁和导向件；所述电磁铁和所述衔铁之间设有弹性件，所述衔铁通过所述导向件挂接于所述电磁铁，并能够沿所述导向件的轴向远离或靠近所述电磁铁，所述刹车片固定于所述电机的转轴和/或所述减速器的输出轴；通电工况下，所述衔铁吸合于所述电磁铁，并压缩所述弹性件，断电工况下，所述弹性件能够释放并推动所述衔铁压紧所述刹车片。可选的，所述壳体包括：筒状部；所述筒状部的一端设有后盖，另一端设有法兰；所述减速器的输出轴穿过所述法兰并伸出所述壳体，所述减速器和所述转轴为一体式结构。可选的，所述机器人关节臂，还包括：呈环形的压板；所述压板的内缘安装于驱动轴，外缘设有朝向所述电磁铁延伸的集尘盖，所述集尘盖与所述压板围合形成集尘槽；所述驱动轴为所述电机的转轴和/或所述减速器的输出轴；所述刹车片位于所述集尘槽内。可选的，所述壳体内还设有第一编码器模块；所述第一编码器模块，包括配套使用的第一编码器板和第一编码器；所述第一编码器为复用编码器；所述复用编码器呈环形，并套装于所述电机的转轴，所述复用编码器的内环部为光电编码器，外环部为磁编码器。可选的，所述壳体内还设有第二编码器模块；所述第二编码器模块，包括：配套使用的第二编码器板和第二编码器；所述第二编码器安装于所述第二安装座；所述第二安装座设有观察孔，用于观察所述第二编码器是否安装到位。可选的，所述机器人关节臂，还包括：驱动板、第一接线排和第二接线排；所述第一接线排的两端分别插接固定于所述第一编码器板和所述驱动板，以实现所述第一编码器板和所述驱动板的信号连接；所述第二接线排的两端分别插接固定于所述第二编码器板和所述驱动板，以实现所述第二编码器板和所述驱动板的信号连接。可选的，所述机器人关节臂外套设有壳体，所述机器人关节臂，还包括：所述驱动板和散热片；所述驱动板设置有发热元件；所述散热片压装于所述壳体的内壁与所述驱动板之间，并能够包裹所述发热元件。可选的，所述机器人关节臂，还包括：减速器；所述电机的外壳与转轴的连接处、所述减速器的外壳与所述电机的转轴的连接处均设置有挡油部件，以形成至少两道阻挡；或者，所述电机的外壳与转轴的连接处、所述减速器的外壳与所述电机的转轴的连接处和所述刹车装置与所述电机的转轴的连接处均设置有挡油部件，以形成至少两道阻挡。可选的，所述电机的外壳和所述减速器的外壳均设置有供所述电机的转轴穿过的安装孔；所述挡油部件为支撑轴承，所述支撑轴承的内缘固定于所述电机的转轴，所述支撑轴承的外缘固定于所述安装孔的孔壁。本申请实施例提供的一种机器人，包括如上述内容所提供的机器人关节臂中的任意一种。与现有技术相比，本申请至少具有以下优点：在本申请实施例中，机器人关节臂包括至少一个电机和能量消耗模块，电机连接供电电源，供电电源为电机的向外做正功提供能量，而当电机向外做负功时，电机反馈的能量直接由设置在机器人本体上的能量消耗模块吸收消耗，避免了电容上电量累积过高，且电机反馈的能量无需经过长电缆直接输出至能量消耗模块，避免了电缆的等效电感对瞬态电压的影响，保证了机器人本体上电压的稳定，进而保证了供电电源和机器人本体的正常工作。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为现有的一种机器人关节臂的结构示意图；图2为现有的机器人关节臂中能量消耗的示意图；图3为本申请实施例提供的一种机器人关节臂的结构示意图；图4为本申请实施例提供的另一种机器人关节臂的结构示意图；图5为本申请具体实施例提供的一种机器人关节臂的结构示意图；图6为本申请具体实施例提供的另一种机器人关节臂的结构示意图；图7为本申请具体实施例提供的一种机器人关节臂的结构示意图；图8a本申请具体实施例提供的刹车装置在通电工况下的结构示意图；图8b本申请具体实施例提供的在断电工况下的结构示意图；图9a为第一编码器的结构示意图；图9b为图9a的左视图；图9c为第二编码器板、第二安装座及法兰轴的连接结构图；图9d为驱动板与第一编码器板和第二编码器板的连接结构图；图9e为后盖与散热片的连接结构图；图10为本申请具体实施例提供的另一种机器人关节臂的结构示意图；图11为本申请具体实施例提供的又一种机器人关节臂的结构示意图。图中的部分附图标记说明如下：1壳体、11后盖；2电机、21转轴、211挡油部件；3刹车装置、31刹车片、32电磁铁、33衔铁、34弹性件、35导向件、36压板、361集尘盖、362集尘槽；4减速器、41输出轴；5法兰；6第一编码器模块、61第一编码器、611霍尔传感器、612光电编码器、62第一编码器板、63第一插座、64第一安装座；7第二编码器模块、71第二编码器、72第二编码器板、73第二插座、74第二安装座、741观测孔；8驱动板、81发热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人关节臂，其特征在于，包括至少一个电机和能量消耗模块；所述电机连接供电电源；所述能量消耗模块，用于消耗所述电机发电所产生的电能。

【技术特征摘要】
1.一种机器人关节臂，其特征在于，包括至少一个电机和能量消耗模块；所述电机连接供电电源；所述能量消耗模块，用于消耗所述电机发电所产生的电能。2.根据权利要求1所述的机器人关节臂，其特征在于，所述能量消耗模块，包括：控制子模块和回馈吸收子模块；所述控制子模块串联在所述电机和所述回馈吸收子模块之间，用于根据所述供电电源的电压和所述电机的电压，控制所述电机和所述回馈吸收子模块之间回路的导通和关断；所述回馈吸收子模块，用于消耗所述电机反馈的电能。3.根据权利要求2所述的机器人关节臂，其特征在于，所述控制子模块，包括：开关和控制器；所述开关串联在所述电机和所述回馈吸收子模块之间；所述控制器，用于检测所述供电电源的电压和所述电机的电压；还用于根据所述供电电源的电压和所述电机的电压之间的电压差导通或关断所述开关。4.根据权利要求2所述的机器人关节臂，其特征在于，所述控制子模块，包括：P沟道绝缘栅双极晶体管；所述P沟道绝缘栅双极晶体管的发射极连接所述电机，所述P沟道绝缘栅双极晶体管的集电极连接所述回馈吸收子模块，所述P沟道绝缘栅双极晶体管的基极连接所述供电电源。5.根据权利要求2所述的机器人关节臂，其特征在于，所述回馈吸收子模块，包括：发热电阻；或者，所述回馈吸收子模块，包括并联连接的发热电阻和电容。6.根据权利要求1-5任意一项所述的机器人关节臂，其特征在于，所述机器人关节臂外套设有壳体，所述壳体内还设有刹车装置和减速器；所述减速器具有输入轴和输出轴，所述电机的转轴为所述减速器的输入轴；所述刹车装置包括：刹车片、电磁铁、衔铁和导向件；所述电磁铁和所述衔铁之间设有弹性件，所述衔铁通过所述导向件挂接于所述电磁铁，并能够沿所述导向件的轴向远离或靠近所述电磁铁，所述刹车片固定于所述电机的转轴和/或所述减速器的输出轴；通电工况下，所述衔铁吸合于所述电磁铁，并压缩所述弹性件，断电工况下，所述弹性件能够释放并推动所述衔铁压紧所述刹车片。7.根据权利要求6所述的机器人关节臂，其特征在于，所述壳体包括：筒状部；所述筒状部的一端设有后盖，另一端设有法兰；所述减速器的输出轴穿过所述法兰并伸出所述壳体，所述减速器和所述转轴为一体式结构。8.根据权利要求6所述的机器人关节臂，其特征在于，所述机器人关节臂，还包括：呈环形的...

【专利技术属性】
技术研发人员：牟联树，李煜，黄真，
申请(专利权)人：遨博北京智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11