[发明专利]滤波驱动装置与智能机器人集成系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种机器人部件，特别涉及一种滤波驱动装置与智能机器人集成系统。

背景技术

机器人是自动执行工作的机器装置，可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。机器人的任务是协助或取代人类工作的工作，在工业、医学、农业、建筑业甚至军事等领域中均有重要用途。

机器人的传动系统是保证机器人正常动作的关键，特别是机器人手臂的灵活运动与否，更是衡量机器人动作是否灵活的关键。现有技术中，机器人普遍采用谐波减速器和RV减速器作为传动部。谐波减速器的谐波传动的柔轮在长期的交变载荷下，容易疲劳磨损失效，柔轮的刚度较差，传递功率比较小不能承受较大的载荷，容易出现机构卡涩；RV减速器结构复杂、工艺性差、当机构出现卡涩时，动态性能低劣和机械效率降低、附加动载荷大，特别是传递较大功率时，振动和噪声大；导致机械设备存在比较大的摩擦、磨损、振动、噪声、无功能耗等问题，而且机械传动系统所造成的传动精度、综合性能与可靠性差，装备的使用寿命缩短等问题。

因此需要一种机器人机械手臂，能够运行灵活自如，手臂驱动和传动机构一体设置，能够尽量减少装配误差，提高传动精度，改善传动机构运行状态，避免运行时出现卡涩现象，减轻运转部件之间的磨损，降低机构运行噪声，提高传动效率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的提供一种滤波驱动装置与智能机器人集成系统，运行灵活自如，手臂驱动和传动机构一体设置，能够尽量减少装配误差，提高传动精度，改善传动机构运行状态，避免运行时出现卡涩现象，减轻运转部件之间的磨损，降低机构运行噪声，提高传动效率。

本发明的滤波驱动装置与智能机器人集成系统，包括机械臂和机械腕，所述机械臂一端设置驱动其绕自身轴线转动的臂驱动装置，另一端通过机械腕关节与机械腕单自由度铰接，所述机械腕关节设置机械腕驱动总成，包括用于驱动机械腕绕铰接轴线转动的腕仰俯驱动装置和用于驱动机械腕绕自身轴线转动的腕旋转驱动装置；

臂驱动装置包括臂驱动伺服电机，所述臂驱动伺服电机动力输出轴通过少齿差减速器I驱动机械臂绕自身轴线转动；

腕仰俯驱动装置包括腕仰俯驱动伺服电机，所述腕仰俯驱动伺服电机固定设置在机械臂上通过少齿差减速器II驱动机械腕绕铰接轴线转动；

腕旋转驱动装置包括腕旋转驱动伺服电机，所述腕旋转驱动伺服电机通过少齿差减速器III驱动机械腕绕自身轴线转动；

所述少齿差减速器I、少齿差减速器II和少齿差减速器III分别包括减速器壳体、动力输入轴和动力输出轴，所述动力输入轴上设置偏心套，所述偏心套外圆转动配合套有双联外齿轮，减速器壳体上与动力输入轴同心固定设置固定内齿轮，动力输出轴上在圆周方向传动配合并与动力输入轴同心设置动力输出内齿轮，双联外齿轮中一外齿轮与固定内齿轮少齿差啮合，另一外齿轮与动力输出内齿轮少齿差啮合。

进一步，所述腕关节包括固定设置在机械臂端部的关节外壳，所述关节外壳内与其转动配合设置转动套，所述转动套与少齿差减速器II的动力输出轴传动配合，所述机械腕径向穿过转动套与其单自由度转动配合；关节外壳内还设置腕旋转传动锥齿轮副，所述锥齿轮副的主动轮与少齿差减速器III的动力输出 轴传动配合，从动轮与机械腕在圆周方向固定配合；关节外壳设置径向通槽，机械腕通过径向通槽穿出关节外壳，径向通槽的圆心角大于等于机械腕的俯仰角；

进一步，所述少齿差减速器II和少齿差减速器III的减速器壳体一体设置并固定设置在机械臂上，少齿差减速器II和少齿差减速器III的动力输出轴与转动套和主动轮之间通过链传动、带传动或齿轮啮合副传动配合；所述腕仰俯驱动伺服电机和腕旋转驱动伺服电机分别固定设置在与其对应的减速器壳体内；

进一步，所述机械臂的横截面为中空的十字形结构；

进一步，所述臂驱动伺服电机固定设置在少齿差减速器I的减速器壳体内，少齿差减速器I的动力输出轴通过空心连接轴与机械臂在圆周方向固定配合，所述空心连接轴与其空心连通设置径向通槽，电源导线依次穿过少齿差减速器I的减速器壳体、径向通槽、空心连接轴空心和机械臂空心，由机械臂径向穿出后连接腕仰俯驱动伺服电机和腕旋转驱动伺服电机，所述径向通槽的圆心角大于等于机械臂的旋转角；

进一步，少齿差减速器I、少齿差减速器II和少齿差减速器III的动力输出轴通过动力输出传动架与动力输出内齿轮在圆周方向固定配合，动力输出传动架外圆与减速器壳体之间通过第一滚动轴承转动配合，动力输入轴外圆与减速器壳体之间通过第二滚动轴承转动配合；