【技术实现步骤摘要】
一种带有齿式制动器的机器人关节
[0001]本专利技术属于高端智能设备行业的智能机器人制造
,具体涉及一种带有齿式制动器的机器人关节
。
技术介绍
[0002]随着科学技术
、
工业制造和社会经济水平的高速发展,高端智能设备已经推广应用至各行业,特别是智能机器人更是广泛应用于各个
的各种工艺流程中,并且日益趋向小型化和民用化发展;而机器人关节作为连接控制算法模块和智能设备本体结构的桥梁,是机器人的重要组成部分,也是当今机器人领域的一个重要研究方向
。
针对小型民用机器人,低速大转矩永磁同步电机集成小减速比行星减速器的半直驱关节设计方案,由于其具有成本低
、
重量轻
、
方便小型化
、
输出扭矩相对较高等众多优势,已经在多种足式机器人以及部分机械臂上得到了运用
。
但是,传统的半直驱机器人关节因为没有集成制动器,导致需要设计额外的控制算法来驱动电机实现机器人的位置保持以及紧急制动,能量消耗高,并且难以保证机器人运动的安全性能
。
现有技术中的机器人传动机构通常采用电磁制动器,在所需的制动扭矩下,存在体积太大
、
重量太重
、
成本太高等缺陷,不能适应小型化和民用化的智能机器人应用需求,因而难以集成应用到小型民用化的半直驱机器人关节上
。
技术实现思路
[0003]为了解决现有技术存在的上述问题,本专利技术目的在于提供一种带有齿式制动器 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种带有齿式制动器的机器人关节,其特征在于:包括有动力机构
、
传动机构和制动机构;所述传动机构同轴设置于动力机构内部,制动机构设置于动力机构外部一侧;所述动力机构包括有动力输入端和动力输出端,传动机构包括有传动输入端和传动输出端,动力输出端连接至传动输入端,动力输入端连接至外部电源,传动输出端连接至机器人关节的下级运动部件;所述制动机构包括有制动输入端和制动输出端,制动输入端设置于动力机构外部一侧,制动输出端连接至动力输出端;所述制动输入端通过制动控制机构连接至制动输出端,制动控制机构能够驱动制动输入端与制动输出端互相连接实现制动,或者驱动制动输入端与制动输出端互相分离解除制动
。2.
根据权利要求1所述带有齿式制动器的机器人关节,其特征在于:所述动力机构为外转子永磁同步电机
(1)
,所述传动机构为行星减速器
(2)
;所述行星减速器
(2)
同轴设置于外转子永磁同步电机
(1)
的内部,所述制动机构设置于外转子永磁同步电机
(1)
的外部一侧;所述外转子永磁同步电机
(1)
包括机壳
(106)、
定子
(103)
和外转子,定子
(103)
和外转子同轴设置于机壳
(106)
的内部,定子
(103)
的底部连接有电路板
(109)
,电路板
(109)
构成动力输入端,外转子构成动力输出端;所述制动输出端连接至外转子;所述行星减速器
(2)
包括有太阳轮
(213)、
行星轮组件和内齿圈
(204)
,所述太阳轮
(213)
固定连接至外转子,太阳轮
(213)
构成传动输入端;所述内齿圈
(204)
同轴设置于太阳轮
(213)
的外部,行星轮组件的行星轮
(207)
设置于太阳轮
(213)
与内齿圈
(204)
之间,行星轮
(207)
同时与太阳轮
(213)
和内齿圈
(204)
啮合,内齿圈
(204)
固定连接于机壳
(106)
上,行星轮组件构成传动输出端
。3.
根据权利要求2所述带有齿式制动器的机器人关节,其特征在于:所述外转子包括有外转子支撑架
(101)、
外转子钢圈
(102)
和转子轴承
(104)
,外转子支撑架
(101)
通过转子轴承
(104)
可转动地同轴安装于机壳
(106)
的内部,外转子钢圈
(102)
固定设置于外转子支撑架
(101)
上;定子
(103)
固定连接于机壳
(106)
上;所述制动输出端固定连接在外转子支撑架
(101)
上,制动输入端设置在机壳
(106)
上,制动控制机构也连接至电路板
(109)
,电路板
(109)
能够为制动控制机构提供动力,从而驱动制动输入端与制动输出端互相连接实现制动,或者驱动制动输入端与制动输出端互相分离解除制动
。4.
根据权利要求3所述带有齿式制动器的机器人关节,其特征在于:所述机壳
(106)
为圆筒状结构,机壳
(106)
内腔的下段设置有隔套
(1061)
,定子
(103)
固定套装于隔套
(1061)
的外壁上,电路板
(109)
固定设置于机壳
(106)
的底板下方,电路板
(109)
电连接至定子
(103)
;机壳
(106)
的底端中部设置有外转子轴承孔
(1062)
,外转子支撑架
(101)
的下段同轴设置于隔套
(1061)
内部,外转子支撑架
(101)
的下端通过转子轴承
(104)
可转动地设置于外转子轴承孔
(1062)
内;外转子支撑架
(101)
的顶端设置有翻折至定子
(103)
与机壳
(106)
之间空间内的外限位环,外转子钢圈
(102)
设置于定子
(103)
与机壳
(106)
之间空间内,外转子钢圈
(102)
的上端通过过盈配合固定套装在外限位环外部;所述外转子支撑架
(101)
的中心设置有内支撑轴
(1011)
,内支撑轴
(1011)
的底端设置
有下台阶孔,下台阶孔内固定设置有编码器磁铁
(107)
;内支撑轴
(1011)
的上端设置有上台阶孔,太阳轮
(213)
的下段固定连接在上台阶孔内,太阳轮
(213)
的上段与行星轮组件的行星轮
(207)
啮合
。5.
根据权利要求4所述带有齿式制动器的机器人关节,其特征在于:所述制动机构为齿式制动器
(3)
,齿式制动器
...
【专利技术属性】
技术研发人员:宋志涛,乐林株,魏宏硕,凌意虎,何兆森,刘云辉,
申请(专利权)人:香港物流机械人研究中心有限公司,
类型:发明
国别省市:
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