模块化机器人驱动单元结构制造技术

本发明专利技术涉及一种至少为二自由度以上的机器人所具备的模块结构。更具体地，本发明专利技术涉及一种模块化机器人驱动单元结构，其特征在于：在构成模块外观的固定壳体及与所述固定壳体连接而旋转的旋转壳体的外侧分别具备供连接电缆的输入连接器和输出连接器，所述输入连接器和输出连接器通过固定壳体与旋转壳体的内部连接，而且与所述旋转壳体的输出连接器连接的电缆则连接在构成与所述模块相同的另一模块外观的固定壳体及旋转壳体中的固定壳体的输入连接器上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种至少为二自由度(2D0F 2 Degrees of Freedom)以上的机器人所具备的模块结构，更具体地涉及一种模块化机器人驱动单元结构，在构成模块外观的固定壳体及与所述固定壳体连接而旋转的旋转壳体的外侧分别具备供连接电缆的输入连接器和输出连接器，所述输入连接器和输出连接器通过固定壳体与旋转壳体的内部连接，而且与所述旋转壳体的输出连接器连接的电缆则连接在构成与所述模块相同的另一模块外观的固定壳体及旋转壳体中的固定壳体的输入连接器上。
技术介绍
一般的二自由度以上教育用或者研究用模块结构，如图1所示，大致分为被固定的固定部3和旋转的旋转部4，预备多个这种模块且按所希望的方向相互组合模块，从而构成最少二自由度以上的教育用或者研究用机器人。下面，参照图1对上述结构进行具体的说明。所述模块固定部3的内部具有电动机及减速器，且所述固定部3的外侧分别具有电缆输入连接器3a及输出连接器北。而且， 模块旋转部4与所述固定部3相结合，与固定部3的电动机及减速器的驱动相联动。其中，电动机及减速器与输入连接器3a相连接，输入连接器3a与连接于外部(控制器及电源供给部)(未图示)的电缆相连接。因此，电动机及减速器通过控制器的控制信号和电源供给单元的电源工作，与此联动的旋转部4也受到所述电源及控制信号的影响。另一方面，为了组成二自由度以上的机器人还要具有一个这种模块，模块之间的结合构造通过第一模块的旋转部4与第二模块的固定部5的结合来实现。具体地，第一模块固定部3的输入连接器3a与连接在外部的电缆相连接，输出连接器北具有额外的电缆9 而连接在第二模块固定部5的输入连接器fe上。此时，额外的电缆9要有足够的长度，以防止由于第一模块旋转部4的旋转而从第一模块固定部3的输出连接器北或者第二模块固定部5的输入连接器fe脱离，因此不太雅观，而且由于电缆的拧绕及与其它模块的干扰成为阻碍机器人动作的因素，甚至会导致机械损失。
技术实现思路
于是，本专利技术为了解决上述问题而作，其目的在于提供一种二自由度以上的机器人模块结构，在制作二自由度以上的教育用或研究用机器人时，为了简化用于向各模块供给电源及电信号的电缆，采用本专利技术的方式改良模块结构，以解决所述电缆所引起的问题。通过下述模块化机器人驱动单元结构来实现如上所述之本专利技术目的。所述模块化机器人驱动单元结构，在构成模块外观的固定壳体及与所述固定壳体连接而旋转的旋转壳体的外侧分别具备供连接电缆的输入连接器和输出连接器，所述输入连接器和输出连接器通过固定壳体与旋转壳体的内部连接，而且与所述旋转壳体的输出连接器连接的电缆则连接在构成与所述模块相同的另一模块外观的固定壳体及旋转壳体中的固定壳体的输入连接器上。其中，本专利技术的特征在于，根据需要反复进行预定次数的，将连接于所述旋转壳体输出连接器上的电缆连接在构成另一模块外观的固定壳体及旋转壳体中的固定壳体输入连接器上的过程。此外，本专利技术中的所述固定壳体优选包括输入连接器，其设置在所述固定壳体的外观一侧，用于连接电缆；中空放大器(AMP)，其设置在所述固定壳体内部，与所述输入连接器相连接；连接电缆，其连接在所述放大器的一侧；中空型电动机，其设置在所述放大器的一侧，从放大器接收电源及电信号；中空型减速器，其设置在所述电动机的一侧，从放大器接收电源及电信号。且优选地，所述旋转壳体与固定壳体相连接，通过固定壳体的电动机和减速器进行旋转，且在旋转壳体的一侧设置有输出连接器，以向外部传送由连接电缆所流入的电源及电信号。而且，本专利技术的其它特征及益处，通过对根据附图的本专利技术具体实施方式的详细说明会更加明确。如上所述，利用根据本专利技术的模块化机器人驱动单元结构，制作二自由度以上的教育用或研究用机器人时，能够简化用于向各模块供给电源及电信号的电缆，因而模块之间的动作会变得灵活，而且外观简练还能够防止机械损失。附图说明图1是由现有机器人模块结构构成的二自由度以上机器人的示意图。图2是由本专利技术一实施例的模块化机器人驱动单元结构构成的二自由度以上机器人的示意图。图3是图2所示机器人的一个动作例的示意图。图4是图2所示机器人的另一动作例的示意图。图5是表示本专利技术一实施例的模块化机器人驱动单元结构的剖面图。图6是表示本专利技术另一实施例的模块化机器人驱动单元结构的剖面图。图7是表示本专利技术又一实施例的模块化机器人驱动单元结构的剖面图。图8是表示本专利技术又一实施例的模块化机器人驱动单元结构的剖面图。图9是表示本专利技术又一实施例的模块化机器人驱动单元结构的剖面图。附图标记说明10 旋转壳体20 固定壳体11 输入连接器21 输出连接器12 放大器13 连接电缆13a:信号电缆13b:电源电缆14 电动机15 减速器16 导轴17 圓筒形护套19 滑环(slipring)具体实施例方式下面，参照附图进一步详细地说明本专利技术的优选实施例。在对附图中的构件进行标号时，对于不同的图上的同一种构件，尽量采用了相同的附图标记。在说明本专利技术时，对于可能会导致对本专利技术宗旨的不必要的混淆的相关公知功能或结构说明，省略了其详细说明。另外，基于为了以最佳方式说明自己的专利技术，专利技术人可适当地定义用语及概念的原则， 本说明书和权利要求书中所使用的用语或单词，只能以符合本专利技术技术思想的含义和概念予以解释。本专利技术涉及一种二自由度以上的机器人所具备的模块结构。在构成模块100外观的固定壳体10及与所述固定壳体10连接而旋转的旋转壳体20的外侧分别具备连接有电缆1、2的输入连接器11和输出连接器21，所述输入连接器11和输出连接器21通过固定壳体10与旋转壳体20的内部相连接，而且与所述旋转壳体20的输出连接器21连接的电缆 2则连接在构成与所述模块100相同的另一模块200外观的固定壳体30与旋转壳体40中的固定壳体30的输入连接器31上。其中，所谓通过固定壳体10与旋转壳体20的内部实现所述输入连接器11和输出连接器21的连接，是指通过如图5所示的中空型放大器12、电动机14、减速器15、连接电缆 13的结构，将连接电缆13连接在与输入连接器11相连接的中空型放大器12上，该连接电缆13可贯穿所述中空型放大器12、电动机14和减速器15，连接在旋转壳体20的输出连接器21上。输入连接器11设置于所述固定壳体10的外观一侧，用于接收外部电源及电信号。放大器12设置于所述固定壳体10的内部，其与所述输入连接器11相连接且为中空，用于将外部电源放大后向电动机14及减速器15供给。连接电缆13连接在所述放大器12和输出连接器21上，且由传送电源的线路和传送电信号(电动机转速、转矩指令信号)的线路构成。电动机14连接在所述放大器12的一侧，从放大器12接收电源及电信号。另外， 减速器15也从放大器12接收电源及电信号，且连接在所述电动机14上。其中，所述放大器12、电动机14及减速器15的中空中心点位于同一个水平面上。所述旋转壳体20与设置于固定壳体10且与减速器15相连接的轴承18的内套 18b相连接，通过电动机14和减速器15进行旋转，其一侧设置有输出连接器21以向外部传送由连接电缆13所流入的电源及电信号。其中，所述轴承18是用于支撑旋转壳体20的负荷及力矩的轴承，可以是交叉滚柱轴承或向心轴承。另一方面，本专利技术在固本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种模块化机器人驱动单元结构，为配备于至少二自由度以上的机器人上的模块结构，其特征在于：在构成所述模块（１００）外观的固定壳体（１０）及与所述固定壳体（１０）连接而旋转的旋转壳体（２０）的外侧分别具备供连接电缆（１、２）的输入连接器（１１）和输出连接器（２１），所述输入连接器（１１）和所述输出连接器（２１）通过固定壳体（１０）与旋转壳体（２０）的内部连接，而且与所述旋转壳体（２０）的输出连接器（２１）连接的电缆（２）则连接在构成与所述模块（１００）相同的另一模块（２００）外观的固定壳体（３０）及旋转壳体（４０）中的固定壳体（３０）的输入连接器（３１）上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：朴灿勋，
申请(专利权)人：韩国机械研究院，
类型：发明
国别省市：KR