智能一体化关节高度集成化的新型伺服系统技术方案

本实用新型专利技术公开了智能一体化关节高度集成化的新型伺服系统，包括保护外壳、伺服电机和减速器，所述保护外壳的内部安装有伺服电机，所述伺服电机的一端连接有编码器，所述编码器远离伺服电机的一端对接有减速器，所述保护外壳内部靠近伺服电机的背面设置有伺服驱动器。该智能一体化关节高度集成化的新型伺服系统，通过将伺服电机、编码器、减速器、伺服驱动器和力矩传感器集成为一个整体，采用多层板紧凑布局方式将电源模块、驱动控制电路、保护电路、电流传感器电路高度集成，从而可以实现了成本低，性能高，体积小的特性，通过工具插入到凹槽内挤压连接条，从而连接条带动卡块从卡槽中脱离，方便将保护外壳尾部的尾盖进行拆卸维修。维修。维修。

【技术实现步骤摘要】
智能一体化关节高度集成化的新型伺服系统


[0001]本技术涉及机器人
，具体为智能一体化关节高度集成化的新型伺服系统。

技术介绍

[0002]智能一体化关节是服务机器人重要的底层核心技术，这种柔性技术不仅可以应用于家庭、健康医疗等领域的服务机器人，还能够广泛应用于机械制造加工、航空航天、精密仪器等领域。
[0003]传统伺服一般使用内转子电机，其存在扭矩密度低，轴向长度大，转动惯量小，制作工艺复杂要求高，过载能力弱等不足，现有的工业机器人多采用体积大、刚性强的传统伺服系统，而服务机器人由于身形限制，无法使用传统伺服，因此我们提出了智能一体化关节高度集成化的新型伺服系统。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供智能一体化关节高度集成化的新型伺服系统，以解决上述
技术介绍
提出的传统伺服一般使用内转子电机，其存在扭矩密度低，轴向长度大，转动惯量小，制作工艺复杂要求高，过载能力弱等不足，现有的工业机器人多采用体积大、刚性强的传统伺服系统，而服务机器人由于身形限制，无法使用传统伺服的问题。
[0005]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：智能一体化关节高度集成化的新型伺服系统，包括保护外壳、伺服电机和减速器，所述保护外壳的内部安装有伺服电机，所述伺服电机的一端连接有编码器，所述伺服电机远离编码器的一端对接有减速器，所述减速器与传动端盖安装，所述保护外壳内部靠近伺服电机的背面设置有伺服驱动器，所述伺服驱动器上分别固定有电源模块、驱动控制电路、保护电路和电流传感器电路，所述保护外壳靠近伺服驱动器的外侧设置有尾盖，所述尾盖的两侧固定有顶板。
[0006]优选的，所述保护外壳同时与伺服电机、编码器和伺服驱动器进行套接安装，所述伺服驱动器采用多层电路板结构。
[0007]优选的，所述尾盖的表面设置有限位机构，所述限位机构包括有凹槽、连接条和卡块。
[0008]优选的，所述凹槽开设在尾盖表面的四周。
[0009]优选的，所述凹槽的内部固定有连接条，所述连接条的一端固定有卡块。
[0010]优选的，所述保护外壳的内壁开设有与卡块对接的卡槽，所述尾盖的表面设置有对称分布的散热网。
[0011]与现有技术相比，本技术的有益效果是：该智能一体化关节高度集成化的新型伺服系统，通过将伺服电机、编码器、减速器、伺服驱动器和力矩传感器集成为一个整体，采用多层板紧凑布局方式将电源模块、驱动控制电路、保护电路、电流传感器电路高度集成，从而可以实现了成本低，性能高，体积小的特性，通过工具插入到凹槽内挤压连接条，从
而连接条带动卡块从卡槽中脱离，方便将保护外壳尾部的尾盖进行拆卸维修。
[0012]1、该智能一体化关节高度集成化的新型伺服系统，当该伺服系统的装置在运行时，通过尾盖表面的顶板对伺服驱动器的电路板进行挤压限位，从而可以对伺服驱动器的底部进行紧固支撑，通过将伺服电机、编码器、减速器、伺服驱动器和力矩传感器集成为一个整体，采用多层板紧凑布局方式将电源模块、驱动控制电路、保护电路、电流传感器电路高度集成，从而可以实现了成本低，性能高，体积小的特性，通过伺服驱动器控制伺服电机运转，使得伺服电机带动减速器外的传动端盖进行减速旋转，从而满足机器人关节运转的精密度；
[0013]2、该智能一体化关节高度集成化的新型伺服系统，通过尾盖上的散热网对保护外壳内部的元器件进行通风散热，当需要对保护外壳内部的元器件进行维护时，通过工具插入到凹槽内挤压连接条，使得连接条在凹槽中发生角度调整，从而连接条带动卡块从卡槽中脱离，方便将保护外壳尾部的尾盖进行拆卸。
附图说明
[0014]图1为本技术主视截面结构示意图；
[0015]图2为本技术尾盖的左视结构示意图；
[0016]图3为本技术图1中A处局部放大结构示意图；
[0017]图4为本技术流程结构示意图；
[0018]图5为本技术关节阻抗控制结构框图。
[0019]图中：1、保护外壳；2、伺服电机；3、编码器；4、减速器；5、传动端盖；6、伺服驱动器；601、电源模块；602、驱动控制电路；603、保护电路；604、电流传感器电路；7、尾盖；8、顶板；9、限位机构；901、凹槽；902、连接条；903、卡块；10、卡槽；11、散热网。
具体实施方式
[0020]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0021]请参阅图1
‑
5，本技术提供一种技术方案：智能一体化关节高度集成化的新型伺服系统，包括保护外壳1、伺服电机2和减速器4，保护外壳1的内部安装有伺服电机2，伺服电机2的一端连接有编码器3，伺服电机2远离编码器3的一端对接有减速器4，减速器4与传动端盖5安装，保护外壳1内部靠近伺服电机2的背面设置有伺服驱动器6，伺服驱动器6上分别固定有电源模块601、驱动控制电路602、保护电路603和电流传感器电路604，保护外壳1靠近伺服驱动器6的外侧设置有尾盖7，尾盖7的两侧固定有顶板8。
[0022]保护外壳1同时与伺服电机2、编码器3和伺服驱动器6进行套接安装，伺服驱动器6采用多层电路板结构，伺服电机2和伺服驱动器6通过高磁性材料优化、一体化优化设计、加工装配工艺优化等技术的研究，提高伺服电机2的效率，降低功率损失，实现高功率密度，伺服电机2采用外转子电机，尾盖7表面的顶板8呈对称分布。
[0023]在具体实施中，通过将伺服电机2、编码器3、减速器4、伺服驱动器6和力矩传感器
集成为一个整体，采用多层板紧凑布局方式将电源模块601、驱动控制电路602、保护电路603、电流传感器电路604高度集成，从而可以实现了成本低，性能高，体积小的特性，通过伺服驱动器6控制伺服电机2运转，使得伺服电机2带动减速器4外的传动端盖5进行减速旋转，从而满足机器人关节运转的精密度，通过采用外转子电机结构的伺服电机2和电磁优化设计，再配合高级电机控制算法，可以使得外转子电机的转矩平稳，振动噪声低，使得伺服电机2过载能力强，从而适合智能柔性执行器的应用。
[0024]参阅图5可知，通过在对关节电机和输出端振动特性深入分析的基础上，融合关节电机端和输出端信息，构造新的反馈信号，同时分频段的选择反馈信号，用于关节的反馈控制，通过这种结构可在保证相应速度的前提下，从而提高关节跟踪定位精度。
[0025]尾盖7的表面设置有限位机构9，限位机构9包括有凹槽901、连接条902和卡块903；凹槽901开设在尾盖7表面的四周；凹槽901的内部固定有连接条902，连接条902的一端固定有卡块903；保护外壳1的内壁开设有与卡块903对接的卡槽10，尾盖7的表面设置有对称本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.智能一体化关节高度集成化的新型伺服系统，包括保护外壳(1)、伺服电机(2)和减速器(4)，其特征在于：所述保护外壳(1)的内部安装有伺服电机(2)，所述伺服电机(2)的一端连接有编码器(3)，所述伺服电机(2)远离编码器(3)的一端对接有减速器(4)，所述减速器(4)与传动端盖(5)安装，所述保护外壳(1)内部靠近伺服电机(2)的背面设置有伺服驱动器(6)，所述伺服驱动器(6)上分别固定有电源模块(601)、驱动控制电路(602)、保护电路(603)和电流传感器电路(604)，所述保护外壳(1)靠近伺服驱动器(6)的外侧设置有尾盖(7)，所述尾盖(7)的两侧固定有顶板(8)。2.根据权利要求1所述的智能一体化关节高度集成化的新型伺服系统，其特征在于：所述保护外壳(1)同时与伺服电机(2)、编码器(3)和伺服驱动器(6)进行套接...

【专利技术属性】
技术研发人员：付兴贺，李振华，刘立恒，黎光华，
申请(专利权)人：南京比尔机器人科技有限公司，
类型：新型
国别省市：