一种安全可靠型医疗机器人关节制造技术

本实用新型专利技术公开了一种安全可靠型医疗机器人关节，包括：谐波减速器、中空轴电机、双层抱闸电磁制动器、增量编码器、绝对编码器、驱动器组件和输出法兰，谐波减速器同轴安装在中空轴电机的前端。本实用新型专利技术设置双层抱闸电磁制动器，当制动器电磁铁断电时，上下两层弹簧所产生的力分别作用在对应的制动器衔铁上，将制动器摩擦片夹在制动器衔铁和固定板之间，进而产生相比单层抱闸电磁制动器约两倍的制动力矩，制动器摩擦片所受的制动力矩从而经由制动器花键轮毂传递到机器人关节的输出端，机器人关节的输出端的运动被限制，可以保证机器人关节在遇到紧急断电时不会失去动力而突然下坠，对机器人本身以及身边的人员起到保护作用。对机器人本身以及身边的人员起到保护作用。对机器人本身以及身边的人员起到保护作用。

【技术实现步骤摘要】
一种安全可靠型医疗机器人关节


[0001]本技术涉及医疗机器人配件
，尤其涉及一种安全可靠型医疗机器人关节。

技术介绍

[0002]随着科学技术的发展，人们生活水平的提高，越来越多的医疗用机器人被研发并在严格的测试后逐渐投入到市场，成为一线医护人员和服务病患的得力助手。
[0003]其中，许多科研部门和医疗器械厂家又以手术机器人和康复机器人作为主要的研究方向，医疗类的应用场景对医疗机器人有着许多苛刻的要求，其中安全和可靠性成为关键，而决定医疗机器人运动性能的核心部件就是关节，关节能够使得协作机器人进行相应的活动操作，比如医疗机械臂，其关节依靠电力驱动机械臂的活动，但缺少安全，比如，当医院突然停电时，关节缺少电力能源，会导致医疗机械臂末端原本承载的医疗器具会突然下坠，则会使得医生和患者处于不安全的隐患当中。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是提供现有医疗使用的机械臂的关节在断电时避免机械臂末端突然下坠，具有保护功能，而提出的一种安全可靠型医疗机器人关节。
[0005]为了实现上述目的，本技术采用了如下技术方案：
[0006]一种安全可靠型医疗机器人关节，包括：谐波减速器、中空轴电机、双层抱闸电磁制动器、增量编码器、绝对编码器、驱动器组件和输出法兰，其中，所述谐波减速器同轴安装在所述中空轴电机的前端，所述双层抱闸电磁制动器同轴安装在所述中空轴电机的后端，所述中空轴电机具有一后出轴，所述增量编码器通过紧固件安装在所述后出轴上，所述绝对编码器通过紧固件安装在所述输出法兰上，所述驱动器组件能够调节所述中空轴电机的电流。
[0007]优选地，所述谐波减速器为礼帽型高扭矩型谐波减速器，所述谐波减速器具有深沟球轴承、波发生器、柔轮和刚轮，所述深沟球轴承旋转支撑在所述波发生器上，所述柔轮与所述中空轴电机固定连接，所述输出法兰与所述刚轮固定连接，所述输出法兰与深沟球轴承之间设置有第一密封圈，所述输出法兰和所述刚轮之间设置有第二密封圈。
[0008]优选地，所述中空轴电机为内转子电机，所述中空轴电机具有电机定子、电机外壳和电机转子，所述电机定子和所述电机外壳固定连接，所述电机转子与所述波发生器固定连接，所述电机转子与所述后出轴固定连接，所述中空轴电机还设置有霍尔传感器，所述霍尔传感器能够检测所述中空轴电机的转速，所述中空轴电机的电源线和所述霍尔传感器的通讯线连接至所述驱动器组件。
[0009]优选地，所述双层抱闸电磁制动器，包括一对制动器电磁铁、一对制动器衔铁、一对制动器摩擦片、制动器花键轮毂和固定板，所述制动器电磁铁通过弹性件与相应的所述制动器衔铁连接，所述制动器花键轮毂与所述中空轴电机的后出轴固定连接，所述制动器
花键轮毂和一对所述制动器摩擦片位于所述制动器衔铁和所述固定板之间，所述双层抱闸电磁制动器固定连接有防尘罩，所述防尘罩与所述电机外壳固定连接。
[0010]优选地，所述防尘罩还设置有密封环，所述密封环通过紧固件与所述后出轴固定连接，所述密封环为迷宫型密封环。
[0011]优选地，所述增量编码器包括增量码盘和编码器读头，所述增量码盘通过紧固件与所述后出轴固定连接，所述防尘罩固定连接有编码器支架，所述编码器支架与所述编码器读头固定连接。
[0012]优选地，所述绝对编码器包括动盘和静盘，所述动盘通过紧固件与所述输出法兰固定连接，所述静盘与所述编码器支架固定连接。
[0013]优选地，所述关节还包括一护线座，所述输出法兰上设置有护线垫圈，所述关节的内部线缆出线两端分别设置有第一双面护线圈和第二双面护线圈，其中一端固定在所述输出法兰上的所述护线垫圈上，另一端固定在关节后端的所述护线座上。
[0014]相比现有技术，本技术的有益效果为：
[0015]本技术设置双层抱闸电磁制动器，当制动器电磁铁断电时，上下两层弹簧所产生的力分别作用在对应的制动器衔铁上，将制动器摩擦片夹在制动器衔铁和固定板之间，进而产生相比单层抱闸电磁制动器约两倍的制动力矩，制动器摩擦片所受的制动力矩从而经由制动器花键轮毂传递到机器人关节的输出端，机器人关节的输出端的运动被限制，可以保证机器人关节在遇到紧急断电时不会失去动力而突然下坠，对机器人本身以及身边的人员起到保护作用。
附图说明
[0016]图1为本技术提出的一种安全可靠型医疗机器人关节的剖面结构示意图。
[0017]图中：1、谐波减速器；2、中空轴电机；3、双层抱闸电磁制动器；4、增量编码器；5、绝对编码器；6、驱动器组件；7、输出法兰；8、护线垫圈；9、深沟球轴承；10、波发生器；11、柔轮；12、刚轮；13、电机外壳；14、电机定子；15、电机转子；16、霍尔传感器；17、后出轴；18、防尘罩；19、密封环；20、制动器电磁铁；21、制动器摩擦片；22、固定板；23、制动器衔铁；24、制动器花键轮毂；27、动盘；28、静盘；29、增量码盘；30、编码器读头；31、护线座；32、第二双面护线圈；33、第一双面护线圈；35、编码器支架。
具体实施方式
[0018]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。
[0019]参照图1，一种安全可靠型医疗机器人关节，包括：谐波减速器1、中空轴电机2、双层抱闸电磁制动器3、增量编码器4、绝对编码器5、驱动器组件6和输出法兰7，其中，谐波减速器1同轴安装在中空轴电机2的前端，双层抱闸电磁制动器3同轴安装在中空轴电机2的后端，中空轴电机2具有一后出轴17，增量编码器4通过紧固件安装在后出轴17上，绝对编码器5通过紧固件安装在输出法兰7上，驱动器组件6能够调节中空轴电机2的电流。
[0020]进一步地，谐波减速器1为礼帽型高扭矩型谐波减速器，谐波减速器1具有深沟球轴承9、波发生器10、柔轮11和刚轮12，深沟球轴承9旋转支撑在波发生器10上，柔轮11与中空轴电机2固定连接，输出法兰7与刚轮12固定连接，输出法兰7与深沟球轴承9之间设置有第一密封圈，输出法兰7和刚轮12之间设置有第二密封圈。
[0021]其中，深沟球轴承9旋转支撑于减速器的波发生器10上，输出法兰7还设置有中空的法兰后出轴，用于关节的内部走线，输出法兰7与深沟球轴承9内圈套合处设置的第一密封圈能够防止漏油和防止内圈跑圈，同样的，输出法兰7和刚轮12连接处设置的第二密封圈也防止漏油。
[0022]进一步地，中空轴电机2为内转子电机，中空轴电机2具有电机定子14、电机外壳13和电机转子15，电机定子14和电机外壳13固定连接，电机转子15与波发生器10固定连接，电机转子15与后出轴17固定连接，中空轴电机2还设置有霍尔传感器16，霍尔传感器16能够检测中空轴电机2的转速，中空轴电机2的电源本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种安全可靠型医疗机器人关节，其特征在于，包括：谐波减速器(1)、中空轴电机(2)、双层抱闸电磁制动器(3)、增量编码器(4)、绝对编码器(5)、驱动器组件(6)和输出法兰(7)，其中，所述谐波减速器(1)同轴安装在所述中空轴电机(2)的前端，所述双层抱闸电磁制动器(3)同轴安装在所述中空轴电机(2)的后端，所述中空轴电机(2)具有一后出轴(17)，所述增量编码器(4)通过紧固件安装在所述后出轴(17)上，所述绝对编码器(5)通过紧固件安装在所述输出法兰(7)上，所述驱动器组件(6)能够调节所述中空轴电机(2)的电流。2.根据权利要求1所述的一种安全可靠型医疗机器人关节，其特征在于，所述谐波减速器(1)为礼帽型高扭矩型谐波减速器，所述谐波减速器(1)具有深沟球轴承(9)、波发生器(10)、柔轮(11)和刚轮(12)，所述深沟球轴承(9)旋转支撑在所述波发生器(10)上，所述柔轮(11)与所述中空轴电机(2)固定连接，所述输出法兰(7)与所述刚轮(12)固定连接，所述输出法兰(7)与深沟球轴承(9)之间设置有第一密封圈，所述输出法兰(7)和所述刚轮(12)之间设置有第二密封圈。3.根据权利要求2所述的一种安全可靠型医疗机器人关节，其特征在于，所述中空轴电机(2)为内转子电机，所述中空轴电机(2)具有电机定子(14)、电机外壳(13)和电机转子(15)，所述电机定子(14)和所述电机外壳(13)固定连接，所述电机转子(15)与所述波发生器(10)固定连接，所述电机转子(15)与所述后出轴(17)固定连接，所述中空轴电机(2)还设置有霍尔传感器(16)，所述霍尔传感器(16)能够检测所述中空轴电机(2)的转速，所述中空轴电机(2)的电源线和所述霍尔传感器(16)的通讯线连接至所述驱动器组件(6)。4.根据权利要求3所述的一种安全可靠型医疗机器人关节，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈天华，
申请(专利权)人：深圳市泰科智能机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：