机器人的关节致动器制造技术

一种机器人的关节致动器，包括驱动装置、驱动轴、减速机、扭力感测器及双编码器。驱动轴连接于驱动装置，驱动装置用以驱动驱动轴转动。减速机包括动力输入件及动力输出件，动力输入件及动力输出件套设于驱动轴，动力输入件配置于驱动轴与动力输出件之间。扭力感测器连接于动力输出件。双编码器连接驱动装置及驱动轴，驱动装置位于双编码器及减速机之间。本发明专利技术的机器人的关节致动器可准确地进行高精度的动作，且其扭力感测器与减速机相连接的结构设计较为简化。设计较为简化。设计较为简化。

【技术实现步骤摘要】
机器人的关节致动器


[0001]本专利技术是有关于一种关节致动器，且特别是有关于一种机器人的关节致动器。

技术介绍

[0002]工业机器人不仅可以克服恶劣环境对生产的影响并减少人力的使用，还能够提高生产效率，从而保证产品品质。随着工业机器人技术的不断发展，其不再只具有搬运重物的功能，而可进行各种高精度智能化的工作，如焊接、精密组装、研磨、开动等动作。然而，传统机器手臂的关节致动器没有装配扭力感测器，无法进行这些高精度的工作。目前一些机器手臂的关节致动器虽装配了扭力感测器，但其与减速机相连接的结构设计较为复杂而增加了装置成本。此外，单就扭力感测器对输出端的力的感测，无法准确地进行碰撞侦测与反应以及顺应控制。
[0003]“
技术介绍
”段落只是用来帮助了解本
技术实现思路
，因此在“
技术介绍
”段落所揭露的内容可能包含一些没有构成本领域技术人员所知道的习知技术。在“
技术介绍
”段落所揭露的内容，不代表该内容或者本专利技术一个或多个实施例所要解决的问题，在本专利技术申请前已被本领域技术人员所知晓或认知。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种机器人的关节致动器，可准确地进行高精度的动作，且其扭力感测器与减速机相连接的结构设计较为简化。
[0005]本专利技术的机器人的关节致动器包括驱动装置、驱动轴、减速机、扭力感测器及双编码器。驱动轴连接于驱动装置，驱动装置用以驱动驱动轴转动。减速机包括动力输入件及动力输出件，动力输入件及动力输出件套设于驱动轴，动力输入件配置于驱动轴与动力输出件之间。扭力感测器连接于减速机的动力输出件。双编码器连接驱动装置及驱动轴，驱动装置位于双编码器及减速机之间。
[0006]基于上述，在本专利技术的机器人的关节致动器中，除了利用扭力感测器对关节致动器的输出端进行力的感测，还利用双编码器对关节致动器的输入端及输出端的位移进行感测，且双编码器与扭力感测器相互耦接而可整合位移感测讯号及扭力感测讯号，以准确判断机器人的受力状态，进而准确地进行相应的高精度的动作。此外，扭力感测器连接于最接近输出端的动力输出件，而非连接于内部的动力输入件，故扭力感测器与减速机相连接的结构设计可较为简化。
附图说明
[0007]图1是本专利技术一实施例的机器人的关节致动器的剖面图。
[0008]图2A及2B是图1的机器人的关节致动器的分解图。
[0009]图3A是图1的双编码器的输入模块的侧视图。
[0010]图3B是图1的双编码器的输入模块的立体侧视图。
[0011]图3C是图1的双编码器的输出模块的侧视图。
[0012]图3D是图1的双编码器的输出模块的立体图。
[0013]图4是图1的双编码器的剖面图。
[0014]图5绘示图1的扭力感测器连接机器手臂。
[0015]图6是本专利技术另一实施例的机器人的关节致动器的剖面图。
具体实施方式
[0016]图1是本专利技术一实施例的机器人的关节致动器的剖面图。图2A及图2B是图1的机器人的关节致动器的分解图。请参考图1、图2A及图2B，本实施例的关节致动器100包括驱动装置110、驱动轴120、减速机130及壳体180。驱动装置110、驱动轴120、减速机130至少部分地容置于壳体180内。驱动轴120连接于驱动装置110，驱动装置110例如是无框马达且用以驱动驱动轴120转动。驱动装置110包括套设于驱动轴120的线圈112及转子114，其中转子114设置于线圈112的内侧，即位于驱动轴120及线圈112之间。
[0017]减速机130包括动力输入件132及动力输出件134，动力输入件132例如是帽型柔轮，动力输出件134例如是刚轮。动力输入件132及动力输出件134皆套设于驱动轴120，且动力输入件132配置于驱动轴120与动力输出件134之间。借由动力输入件132与动力输出件134之间的减速比可对驱动轴120进行减速。减速机130的有关达成所述减速比的具体结构设计为现有技术，于此不加以赘述。
[0018]本实施例的关节致动器100还包括驱动电路板145、扭力感测器140及双编码器150。驱动电路板145、扭力感测器140及双编码器150至少部分地容置于壳体180内。扭力感测器140连接于动力输出件134，扭力感测器140及双编码器150耦接于驱动电路板145。双编码器150连接驱动轴120，驱动装置110位于双编码器150及减速机130之间，双编码器150位于驱动装置110及驱动电路板145之间，并且扭力感测器140及双编码器150耦接于驱动电路板145。借此，本实施例的关节致动器100除了可利用扭力感测器140对关节致动器100的输出端进行力的感测，还可利用双编码器150对关节致动器100的输入端及输出端的位移进行感测，且双编码器150与扭力感测器140的位移感测讯号及扭力感测讯号皆传送至驱动电路板145，驱动电路板145可整合该些感测讯号，以准确判断机器人的受力状态，进而准确地进行相应的高精度的动作。
[0019]此外，由于本实施例的扭力感测器140如上述般连接于输出端的动力输出件134，而非连接于内部的动力输入件132，故扭力感测器140与减速机130相连接的结构设计可较为简化。具体而言，关节致动器100还包括至少一个锁附件160(绘示为多个)，锁附件160将扭力感测器140锁附于减速机130的动力输出件134。
[0020]本实施例的双编码器150包括同轴设置的输入旋转件152、输出旋转件154，驱动轴120连接于两旋转件152、154，用以共轴转动。详细而言，驱动轴120包括同轴设置的输入轴122及输出轴124，其中输入轴122套设于输出轴124外侧。输入轴122的一端连接于减速机130的动力输入件132且另一端连接于输入旋转件152，其中驱动装置110的转子114连接于输入轴122，用以驱动输入轴122旋转。输出轴124的一端连接于扭力感测器140且另一端连接于输出旋转件154，而扭力感测器140连接减速机130的动力输出件134(例如是刚轮)。
[0021]图3A是图1的双编码器的输入模块的侧视图。图3B是图1的双编码器的输入模块的
立体侧视图。图3C是图1的双编码器的输出模块的侧视图。图3D是图1的双编码器的输出模块的立体图。图4是图1的双编码器的剖面图。请参考图3A、图3B、图3C、图3D及图4，双编码器150还包括电路板156、输入模块150a及输出模块150b、输入感测器159a及输出感测器159b。其中，输入模块150a包括输入磁盘158a及输入旋转件152，且输入磁盘158a胶合于输入旋转件152，再透过锁附件160a将输入旋转件152锁固于输入轴122上。输出模块150b包括输出磁盘158b及输出旋转件154，且输出磁盘158b胶合于输出旋转件154，再透过锁附件160b将输出旋转件154锁固于输出轴124上。其中上述的锁附件160a、160b可例如是螺丝。
[0022]更详细地说明，输入磁盘158a例如是环状的输入端磁盘，输出磁盘1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人的关节致动器，其特征在于，所述机器人的关节致动器包括：驱动装置；驱动轴，连接于所述驱动装置，所述驱动装置用以驱动所述驱动轴转动；减速机，包括动力输入件及动力输出件，其中所述动力输入件及所述动力输出件套设于所述驱动轴，所述动力输入件连接于所述驱动轴与所述动力输出件之间；扭力感测器，连接于所述减速机的所述动力输出件；以及双编码器，连接所述驱动装置及所述驱动轴，所述驱动装置位于所述双编码器及所述减速机之间。2.根据权利要求1所述的机器人的关节致动器，其特征在于，所述动力输入件为帽型柔轮，所述动力输出件为刚轮。3.根据权利要求1所述的机器人的关节致动器，其特征在于，所述机器人的关节致动器包括至少一个锁附件，其中所述至少一个锁附件将所述扭力感测器锁附于所述动力输出件。4.根据权利要求1所述的机器人的关节致动器，其特征在于，所述扭力感测器一体成形地连接于所述动力输出件。5.根据权利要求1所述的机器人的关节致动器，其特征在于，所述双编码器包括输入模块及输出模块，所述驱动轴包括输入轴及输出轴，其中所述输入模块连接于所述输入轴且同步转动，所述输出模块连接所述输出轴且同步转动，所述输入模块及所述输出模块共轴设置。6.根据权利要求5所述的机器人的关节致动器，其特征在于，所述输入模块包括输入磁盘及输入旋转件，所述输出模块包括输出磁盘及输出旋转件，其中所述输入磁盘固定于所述输入旋转件，所述输入旋转件锁固于所述输入轴上，所述输出磁盘固定于所述输出旋转件，所述输出旋转件锁固于所述输出轴上。7.根据权利要求6所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘光耀，张明儒，张永裕，谢启堂，
申请(专利权)人：中强光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：