机器人关节轴驱动结构、机器人及其控制方法技术

本发明专利技术提供一种机器人关节轴驱动结构、机器人及其控制方法，其中机器人关节轴驱动结构，包括第一关节轴、第二关节轴，其中所述第一关节轴受控于第一主驱动电机的驱动产生运动，所述第二关节轴受控于第二主驱动电机的驱动产生运动，还包括位置切换装置以及连接于所述位置切换装置上的辅助驱动电机，所述辅助驱动电机能够在所述位置切换装置的作用下被选择地驱动所述第一关节轴或者第二关节轴运转。根据本发明专利技术，辅助驱动电机能够被选择驱动第一关节轴或者第二关节轴，有效防止第一主驱动电机或者第二主驱动电机过载带来的报警停机以及电机损坏后降低生产效率的现象发生。电机损坏后降低生产效率的现象发生。电机损坏后降低生产效率的现象发生。

【技术实现步骤摘要】
机器人关节轴驱动结构、机器人及其控制方法


[0001]本专利技术属于机器人设计
，具体涉及一种机器人关节轴驱动结构、机器人及其控制方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着智能装备技术的快速发展，水平四关节机器人被广泛地应用在汽车行业、3C行业等，机器人的工作环境也变得更加复杂。对于现有技术中的水平四关节机器人，其每个关节轴驱动机构大多是由一个电机驱动，单电机驱动系统存在电机损坏后，机器人无法运行、电机工作效率低，机器人负载超出额定负载，在速度超过一定范围后机器人会电机过载报警，降低生产效率、无法满足生产等。

技术实现思路

[0003]因此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种机器人关节轴驱动结构、机器人及其控制方法，辅助驱动电机能够被选择驱动第一关节轴或者第二关节轴，有效防止第一主驱动电机或者第二主驱动电机过载带来的报警停机以及电机损坏后降低生产效率的现象发生。
[0004]为了解决上述问题，本专利技术提供一种机器人关节轴驱动结构，包括第一关节轴、第二关节轴，其中所述第一关节轴受控于第一主驱动电机的驱动产生运动，所述第二关节轴受控于第二主驱动电机的驱动产生运动，还包括位置切换装置以及连接于所述位置切换装置上的辅助驱动电机，所述辅助驱动电机能够在所述位置切换装置的作用下被选择地驱动所述第一关节轴或者第二关节轴运转。
[0005]优选地，所述第一关节轴通过第一减速齿轮与所述第一主驱动电机的动力输出轴驱动连接，所述第二关节轴通过第二减速齿轮与所述第二主驱动电机的动力输出轴驱动连接。
[0006]优选地，所述辅助驱动电机处于所述第一减速齿轮与所述第二减速齿轮之间的区域。
[0007]优选地，所述机器人关节轴驱动结构还包括与所述第二减速齿轮啮合的传动齿轮，所述辅助驱动电机的动力输出轴能够与所述传动齿轮驱动连接。
[0008]优选地，所述位置切换装置包括安装底板以及与所述安装底板连接的第一电磁铁、第二电磁铁，当所述第一电磁铁通电时，所述辅助驱动电机能够驱动所述第一关节轴，当所述第二电磁铁通电时，所述辅助驱动电机能够驱动所述第二关节轴。
[0009]优选地，所述第一电磁铁与所述辅助驱动电机之间设有第一复位弹簧，所述第二电磁铁与所述辅助驱动电机之间设有第二复位弹簧。
[0010]本专利技术还提供一种机器人，包括上述的机器人关节轴驱动结构。
[0011]本专利技术还提供一种机器人控制方法，用于控制上述的机器人，包括：
[0012]获取第一主驱动电机及第二主驱动电机的运行状态；
[0013]根据获取的运行状态控制位置切换装置运行使辅助驱动电机的位置发生切换。
[0014]优选地，根据获取的运行状态控制位置切换装置运行使辅助驱动电机的位置发生切换包括：
[0015]所述辅助驱动电机具有与第一关节轴驱动连接的第一位置，与第二关节轴驱动连接的第二位置，以及与第一关节轴和第二关节轴脱离驱动连接的中位位置，
[0016]当获取的运行状态为第一主驱动电机过载状态或者故障状态时，
[0017]控制位置切换装置运行使辅助驱动电机处于所述第一位置；
[0018]或者，
[0019]当获取的运行状态为第二主驱动电机过载状态或者故障状态时，
[0020]控制位置切换装置运行使辅助驱动电机处于所述第二位置；
[0021]或者，
[0022]当获取的运行状态为主驱动电机正常运行状态时，
[0023]控制位置切换装置运行使辅助驱动电机处于所述中位位置。
[0024]优选地，获取第一主驱动电机及第二主驱动电机的运行状态，包括：
[0025]检测所述第一主驱动电机的第一实时运行电流Isa超过所述第一主驱动电机的最大限制运行电流Ieamax，判定所述第一主驱动电机的运行状态为第一主驱动电机过载状态或者故障状态，当Isa≤Ieamax时，判定所述第一主驱动电机的运行状态为主驱动电机正常运行状态；
[0026]或者，
[0027]检测所述第二主驱动电机的第二实时运行电流Isb超过所述第二主驱动电机的最大限制运行电流Iebmax，判定所述第二主驱动电机的运行状态为第二主驱动电机过载状态或者故障状态，当Isb≤Iebmax时，判定所述第二主驱动电机的运行状态为主驱动电机正常运行状态。
[0028]优选地，当所述机器人由停机状态切换为上电状态时，在获取第一主驱动电机及第二主驱动电机的运行状态之前还包括：
[0029]获取TCP末端实时负载Ls并与TCP末端的额定负载Le比较，
[0030]当Ls＞Le时，控制所述机器人进入双电机工作模式，并控制所述控制位置切换装置运行使辅助驱动电机处于所述第一位置；
[0031]当Ls≤Le时，控制所述机器人进入单电机工作模式，并控制位置切换装置运行使辅助驱动电机处于所述中位位置。
[0032]本专利技术提供的一种机器人关节轴驱动结构、机器人及其控制方法，所述辅助驱动电机能够根据具体的工况被选择性控制驱动所述第一关节轴或者第二关节轴，一方面能够在所述第一主驱动电机或者第二主驱动电机过载保护时协助对应的第一主驱动电机或者第二主驱动电机共同驱动所述第一关节轴或第二关节轴运转，有效防止对应的主驱动电机过载保护报警导致停机，另一方面则能够在第一主驱动电机或第二主驱动电机损坏故障时替代所述第一主驱动电机或者第二主驱动电机运转驱动对应的第一关节轴或者第二关节轴运转，进而保证机器人能够满足生产任务的需求，并在完成相应的作业任务后再对所述第一主驱动电机或者第二主驱动电机进行维修而不影响生产任务的时间要求，也即采用了本专利技术的技术方案，能够有效防止第一主驱动电机或者第二主驱动电机过载带来的报警停
机以及电机损坏后降低生产效率的现象发生。
附图说明
[0033]图1为本专利技术一种实施例的机器人关节轴驱动结构的结构示意图；
[0034]图2为本专利技术一种实施例的机器人的控制方法的步骤示意图。
[0035]附图标记表示为：
[0036]1、第一关节轴；11、第一主驱动电机；12、第一减速齿轮；2、第二关节轴；21、第二主驱动电机；22、第二减速齿轮；31、位置切换装置；311、安装底板；312、第一电磁铁；313、第二电磁铁；314、第一复位弹簧；315、第二复位弹簧；32、辅助驱动电机；4、传动齿轮；100、基座。
具体实施方式
[0037]结合参见图1至图2所示，根据本专利技术的实施例，提供一种机器人关节轴驱动结构，包括第一关节轴1、第二关节轴2，其中所述第一关节轴1受控于第一主驱动电机11的驱动产生运动，所述第二关节轴2受控于第二主驱动电机21的驱动产生运动，还包括位置切换装置31以及连接于所述位置切换装置31上的辅助驱动电机32，所述辅助驱动电机32能够在所述位置切换装置31的作用下被选择地驱动所述第一关节轴1或者第二关节轴2运转。该技术方案中，所述辅助驱动电机32能够根据具体的工况被选择性控制驱动所述第一关节本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人关节轴驱动结构，其特征在于，包括第一关节轴(1)、第二关节轴(2)，其中所述第一关节轴(1)受控于第一主驱动电机(11)的驱动产生运动，所述第二关节轴(2)受控于第二主驱动电机(21)的驱动产生运动，还包括位置切换装置(31)以及连接于所述位置切换装置(31)上的辅助驱动电机(32)，所述辅助驱动电机(32)能够在所述位置切换装置(31)的作用下被选择地驱动所述第一关节轴(1)或者第二关节轴(2)运转。2.根据权利要求1所述的机器人关节轴驱动结构，其特征在于，所述第一关节轴(1)通过第一减速齿轮(12)与所述第一主驱动电机(11)的动力输出轴驱动连接，所述第二关节轴(2)通过第二减速齿轮(22)与所述第二主驱动电机(21)的动力输出轴驱动连接。3.根据权利要求2所述的机器人关节轴驱动结构，其特征在于，所述辅助驱动电机(32)处于所述第一减速齿轮(12)与所述第二减速齿轮(22)之间的区域。4.根据权利要求3所述的机器人关节轴驱动结构，其特征在于，还包括与所述第二减速齿轮(22)啮合的传动齿轮(4)，所述辅助驱动电机(32)的动力输出轴能够与所述传动齿轮(4)驱动连接。5.根据权利要求1所述的机器人关节轴驱动结构，其特征在于，所述位置切换装置(31)包括安装底板(311)以及与所述安装底板(311)连接的第一电磁铁(312)、第二电磁铁(313)，当所述第一电磁铁(312)通电时，所述辅助驱动电机(32)能够驱动所述第一关节轴(1)，当所述第二电磁铁(313)通电时，所述辅助驱动电机(32)能够驱动所述第二关节轴(2)。6.根据权利要求5所述的机器人关节轴驱动结构，其特征在于，所述第一电磁铁(312)与所述辅助驱动电机(32)之间设有第一复位弹簧(314)，所述第二电磁铁(313)与所述辅助驱动电机(32)之间设有第二复位弹簧(315)。7.一种机器人，包括机器人关节轴驱动结构，其特征在于，所述机器人关节轴驱动结构为权利要求1至6中任一项所述的机器人关节轴驱动结构。8.一种机器人控制方法，其特征在于，用于控制权利要求7中所述的机器人，包括：获取第一主驱动电机(11)及第二主驱动电机(21)的运行状态；根据获取的运行状态控制位置切换装置(31)运行使辅助驱动电...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凯，黄斌，杨以清，康燕，张茂盛，赵伟威，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：