关节结构及机器人制造技术

本实用新型专利技术属于类人形服务机器人技术领域，涉及关节结构及具有该关节结构的机器人。关节结构采用了电机组件、减速机、力矩传感器及驱动电路板组件，电机外壳作为固定端，驱动电路板组件控制电机组件工作，电机组件的电机轴将动力输出至减速机，让输出件输出转动。力矩传感器设于电机外壳与减速机之间，输出件的所受力矩经过减速机作用于力矩传感器，力矩传感器的检测力矩就是输出件的所受力矩，检测时无需考虑中间传动环节，更加准确、可靠、有效，确保系统刚度与稳定性。该关节结构具有通用性强、集成度高、结构设计模块化特点。将上述关节结构应用于机器人，在各关节处实现力矩反馈，可以实现更精确的力控效果，确保系统刚度与稳定性。

Joint structure and robot

【技术实现步骤摘要】
关节结构及机器人
本技术属于类人形服务机器人
，涉及关节结构及具有该关节结构的机器人。
技术介绍
在机器人领域，具有力感知的机器人相对于单纯的位置控制的机器人更具有优势：比如协作机械臂与人共同完成一项任务，发生碰触即刻停止，保证人员安全；力控模式也允许机器人去做更精细的工作，比如表面打磨、去毛刺及柔性装配等；也可以实现拖动示教，极大缩短开发周期；当然更重要的是力控可以优化机器人的运动状态。目前通常在机械臂末端安装六维力/力矩传感器，来直接获取外界环境作用力，但无法做全身的力检测。关节力反馈主要有电流检测、串联弹性驱动器(SEA)及力传感器等方法。电流检测法局限在关节传动环节的摩擦模型的复杂性，由于不同的传动机构的反驱特性差异较大，所以并不能准确地建立电机电流与关节输出力矩的关系；而SEA方法由于在传动系中引入弹性环节，使得系统刚度下降，加大了控制难度，甚至会影响系统稳定性。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种关节结构，以解决现有关节结构不能准确地建立电机电流与关节输出力矩的关系、系统刚度下降且影响系统稳定性的技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.关节结构，其特征在于，包括：/n输出件；/n用于提供动力的电机组件，其包括电机外壳及转动安装于所述电机外壳上的电机轴；/n连接于所述电机轴与所述输出件之间的减速机；/n用于检测所述输出件的所受力矩的力矩传感器，其设于所述电机外壳与所述减速机之间；以及/n与所述电机组件电连接的驱动电路板组件，所述驱动电路板组件安装于所述电机外壳上。/n

【技术特征摘要】
1.关节结构，其特征在于，包括：
输出件；
用于提供动力的电机组件，其包括电机外壳及转动安装于所述电机外壳上的电机轴；
连接于所述电机轴与所述输出件之间的减速机；
用于检测所述输出件的所受力矩的力矩传感器，其设于所述电机外壳与所述减速机之间；以及
与所述电机组件电连接的驱动电路板组件，所述驱动电路板组件安装于所述电机外壳上。


2.如权利要求1所述的关节结构，其特征在于，所述输出件为中空管，所述电机轴为空心轴，所述中空管穿过所述空心轴内部。


3.如权利要求1所述的关节结构，其特征在于，所述电机外壳固定连接有后盖，所述输出件的其中一端固定于所述减速机的输出端，所述输出件的另外一端支承于所述后盖。


4.如权利要求1所述的关节结构，其特征在于，所述电机组件还包括固定在所述电机外壳中的电机定子、固定在所述电机轴上且与所述电机定子配合的电机转子，以及安装于所述电机外壳的电机端盖，所述电机轴的其中一端通过第一轴承支承于所述电机外壳，所述电机轴的另外一端通过第二轴承支承于所述电机端盖。


5.如权利要求1所述的关节结构，其特征在于，所述减速机为谐波减速机、蜗轮蜗杆减速机、行星减速机或者摆线针减速机的任意一种。


6.如权利要求1所述的关节结构，其特征在于，所述减速机为谐波减速机，所述谐波减速机包括具有内齿圈的刚轮、由所述电机组件驱动的波发生器，以及具有筒状部与环形部的柔轮，所述环形部于所述筒状部的一端边缘延伸形成，所述筒状部套接于所述波发生器的外部，所述筒状部的外侧面设有与所述内齿圈相啮合的外齿圈；所述谐波减速机还包括用于将所述刚轮支承于所述环形部的支承轴承；所述刚轮作为所述谐波减速机的输出端。


7.如权利要求1至6任一项所述的关节结构，其特征在于，所述力矩传感器包括基...

【专利技术属性】
技术研发人员：李康，赵明国，李海雷，张伟宁，贺小玉，张志华，黑光军，熊友军，
申请(专利权)人：深圳市优必选科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44