機器人關節柔性驅動器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及機器人技術領域，尤其是涉及一種機器人關節柔性驅動器，包括電機、諧波減速器、控制主板和外殼體；電機和諧波減速器均設置在外殼體內；諧波減速器與電機的輸出軸傳動連接；控制主板設置在外殼體內，且電機與控制主板電連接，控制主板用于驅動電機。本實用新型提供的機器人關節柔性驅動器，利用高性能的諧波減速器，可以較大程度地增加輸出力矩、降低轉速，同時保證力矩輸出的柔性。
【專利說明】
機器人關節柔性驅動器
技術領域
[0001]本實用新型涉及機器人技術領域，尤其是涉及一種機器人關節柔性驅動器。
【背景技術】
[0002]現有的機器人關節都是用舵機、電機或者新材料驅動的。舵機輸出力矩小，不適合力矩要求大的機器人。電機的優點是調節速度方便，但是調節角度存在缺陷，并且不容易安裝。新材料價格昂貴，輸出力矩小，目前還處在研究階段，不適合大規模推廣。其它的實現方式過于繁瑣，成本高，質量重，供電電壓大，不適合移動型多關節機器人使用。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種機器人關節柔性驅動器，以解決現有技術中存在的輸出力矩小等技術問題。
[0004]本實用新型提供的機器人關節柔性驅動器，包括電機、諧波減速器、控制主板和外殼體;電機和諧波減速器均設置在外殼體內；諧波減速器與電機的輸出軸傳動連接;控制主板設置在外殼體內，且電機與控制主板電連接，控制主板用于驅動電機。
[0005]進一步地，機器人關節柔性驅動器還包括編碼器;編碼器設置在電機上，且編碼器與控制主板電連接，編碼器用于檢測電機轉動的角度和速度并將信號反饋給控制主板。
[0006]進一步地，機器人關節柔性驅動器還包括實軸舵盤和虛軸舵盤;實軸舵盤套設在諧波減速器的輸出軸上，且位于外殼體的外側;虛軸舵盤設置在外殼體上，且虛軸舵盤與實軸舵盤分別位于外殼體的兩側。
[0007]進一步地，電機的輸出軸端設置有主動皮帶輪，諧波減速器的輸入軸端設置有從動皮帶輪，主動皮帶輪和從動皮帶輪上套設有環形同步帶。
[0008]進一步地，外殼體上設置有通信接口，控制主板與通信接口電連接，通信接口用于與外部控制系統通信連接。
[0009]本實用新型提供的機器人關節柔性驅動器，利用高性能的諧波減速器，可以較大程度地增加輸出力矩、降低轉速，同時保證力矩輸出的柔性。
【附圖說明】
[0010]為了更清楚地說明本實用新型【具體實施方式】或現有技術中的技術方案，下面將對【具體實施方式】或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0011]圖1為本實用新型一個實施例提供的機器人關節柔性驅動器的示意圖；
[0012]圖2為本實用新型另一個實施例提供的機器人關節柔性驅動器的示意圖。
[0013]附圖標記:
[0014]1-電機;2-諧波減速器;3-控制主板；
[0015]4-外殼體;5-編碼器;6-實軸舵盤；
[0016]7-虛軸舵盤;8-環形同步帶;9-通信接口。
【具體實施方式】
[0017]下面將結合附圖對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0018]在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0019]在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
[0020]圖1為本實用新型一個實施例提供的機器人關節柔性驅動器的示意圖。如圖1所示，本實施例提供的機器人關節柔性驅動器，包括電機1、諧波減速器2、控制主板3和外殼體4;電機I和諧波減速器2均設置在外殼體4內；諧波減速器2與電機I的輸出軸傳動連接;控制主板3設置在外殼體4內，且電機I與控制主板3電連接，控制主板3用于驅動電機I。
[0021 ]其中，電機I與諧波減速器2傳動連接的方式有多種。例如，電機I的輸出軸端設置有主動皮帶輪，諧波減速器2的輸入軸端設置有從動皮帶輪，主動皮帶輪和從動皮帶輪上套設有環形同步帶8，通過環形同步帶8使得電機I帶動諧波減速器2轉動(如圖1所示)；又如，可以直接將諧波減速器2套在電機I的輸出軸上(如圖2所示)。
[0022I利用諧波減速器2，可以較大程度地增加輸出力矩，降低轉速，同時保證力矩輸出的柔性；另外，采用同步帶連接電機I和諧波減速器2時，通過減速比的調節，可以在諧波減速器2的基礎上更大程度地增加輸出力矩，而直接將諧波減速器2套在電機I輸出軸上的方式則效果不如同步帶連接的效果。
[0023]在上述實施例的基礎上，進一步地，機器人關節柔性驅動器還包括編碼器5;編碼器5設置在電機I上，且編碼器5與控制主板3電連接，編碼器5用于檢測電機I轉動的角度和速度并將信號反饋給控制主板3。
[0024]編碼器5采集電機I轉動的角度信息和電機I的轉速信息，并將采集的信息轉換成電信號反饋給控制主板3，控制主板3接收該信號以此判斷電機I的輸出軸角度是否輸出正確，以控制電機I的啟停。
[0025]利用編碼器5能夠實現精確控制。
[0026]另外，還可以采用電位器替換編碼器5，也能達到同樣的效果。
[0027]在上述實施例的基礎上，進一步地，機器人關節柔性驅動器還包括實軸舵盤6和虛軸舵盤7 ；實軸舵盤6套設在諧波減速器2的輸出軸上，且位于外殼體4的外側;虛軸舵盤7設置在外殼體4上，且虛軸舵盤7與實軸舵盤6分別位于外殼體4的兩側。
[0028]實軸舵盤6和虛軸舵盤7分別位于驅動器的外殼體4的兩側，且實軸舵盤6和虛軸舵盤7上均有舵孔，便于該驅動器的安裝和固定。
[0029]在上述實施例的基礎上，進一步地，外殼體4上設置有通信接口9，控制主板3與通信接口 9電連接，通信接口 9用于與外部控制系統通信連接。
[0030]本實施例通信接口9默認為三線方案:電源線、地線、信號線。通信接口9也可以用其它通信形式，如RS232、RS485、CAN通信等，還可以采用三線或四線制通信方式。
[0031]控制主板3接收通信接口9發來的指令，對電機I的轉速、電流、轉動角度進行控制，實現機器人關節的動作。
[0032]通過以上實施方式，本實施例提供的機器人關節柔性驅動器，不僅能夠較大程度地增加輸出力矩，保證柔性，而且結構緊湊，便于安裝。
[0033]最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的范圍。
【主權項】
1.一種機器人關節柔性驅動器，其特征在于，包括電機、諧波減速器、控制主板和外殼體； 所述電機和所述諧波減速器均設置在所述外殼體內；所述諧波減速器與所述電機的輸出軸傳動連接； 所述控制主板設置在所述外殼體內，且所述電機與所述控制主板電連接，所述控制主板用于驅動所述電機。2.根據權利要求1所述的機器人關節柔性驅動器，其特征在于，還包括編碼器;所述編碼器設置在所述電機上，且所述編碼器與所述控制主板電連接，所述編碼器用于檢測所述電機轉動的角度和速度并將信號反饋給所述控制主板。3.根據權利要求2所述的機器人關節柔性驅動器，其特征在于，還包括實軸舵盤和虛軸舵盤;所述實軸舵盤套設在所述諧波減速器的輸出軸上，且位于所述外殼體的外側;所述虛軸舵盤設置在所述外殼體上，且所述虛軸舵盤與所述實軸舵盤分別位于所述外殼體的兩側。4.根據權利要求2所述的機器人關節柔性驅動器，其特征在于，所述電機的輸出軸端設置有主動皮帶輪，所述諧波減速器的輸入軸端設置有從動皮帶輪，所述主動皮帶輪和所述從動皮帶輪上套設有環形同步帶。5.根據權利要求1-4任一項所述的機器人關節柔性驅動器，其特征在于，所述外殼體上設置有通信接口，所述控制主板與所述通信接口電連接，所述通信接口用于與外部控制系統通信連接。
【文檔編號】B25J17/02GK205497523SQ201620270955
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月1日
【發明人】張銳
【申請人】張銳