[发明专利]一种机器人关节及机器人

说明书

技术领域

本发明涉及工业机器人技术领域，尤其一种机器人关节及机器人。

背景技术

现有工业机器人关节受其本体结构及周位环境的制约，只允许在有限角度内转动。如果机器人关节在转动时超越转角范围，会对机器人本体及周位环境造成威胁，为防止意外，必须对机器人关节进行转角限位设计。

传统的转角限位方法主要包括机械限位和软件限位。机械限位是通过在关节结构上设计限位块或凸台来实现转角限位的一种方法，属于一种接触式限位；软件限位则是通过软件计数，在控制算法里实现转角限位的一种方法。当机械限位发挥作用时，关节上的限位块或凸台会发生相互碰撞，对机器人本体结构造成一定的损伤；而使用软件限位时，必须提前记录下关节转角的参考零点，若关节的参考零点位置未知或零点信息丢失，则无法使用软件限位。

综上可知，现有机器人关节及机器人在实际使用上，显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种机器人及机器人关节，能够有效解决机械限位方法所存在的结构碰撞现象，更为安全，同时不依赖于软件算法，更为可靠，能保证机器人关节运行的稳定性。

本发明实施例解决上述技术问题所采取的一个技术方案是，提供一种机器人关节，所述机器人关节包括：

第一关节零件；

第二关节零件，可绕所述第一关节零件圆周旋转；

旋转角度感应装置，设于所述第一关节零件以及所述第二关节零件上，所述机器人关节通过所述旋转角度感应装置获取所述第二关节零件相对于所述第一关节零件的旋转角度，以对所述第二关节零件进行限位使其旋转角度不超过预设的转角。

根据本发明的机器人关节，所述旋转角度感应装置包括霍尔开关以及与所述霍尔接近开关适配的磁体。

根据本发明的机器人关节，所述霍尔开关为单极性霍尔开关，所述磁体为磁钢。

根据本发明的机器人关节，所述第一关节零件包括第一关节面，所述第二关节零件包括与所述第一关节面对应的第二关节面，所述第二关节面可绕垂直于所述第一关节面的转轴旋转。

根据本发明的机器人关节，所述第一关节面设有至少一个霍尔开关，所述霍尔开关设置在以所述转轴与所述第一关节面的交点为圆心的一圆周上；所述第二关节面上设有至少两个与所述霍尔开关对应的磁体，所述磁体设置在以所述转轴与所述第二关节面的交点为圆心的一圆周上；所述磁体与所述霍尔开关的安装节圆大小相等。

根据本发明的机器人关节，所述两个磁体之间形成的圆心角对应所述第二关节零件的预设转角范围。

根据本发明的机器人关节，所述第一关节面设有至少两个霍尔开关，所述霍尔开关设置在以所述转轴与所述第一关节面的交点为圆心的一圆周上；

所述第二关节面上设有至少一个与所述霍尔开关对应的磁体，所述磁体设置在以所述转轴与所述第二关节面的交点为圆心的一圆周上；所述磁体与所述霍尔开关的安装节圆大小相等。

根据本发明的机器人关节，所述两个霍尔开关之间形成的圆心角对应所述第二关节零件的预设转角范围。

根据本发明的机器人关节，所述霍尔开关与所述第一关节零件或第二关节零件螺接，并通过螺栓固定；所述磁钢收容于所述第二关节零件或第一关节零件的光孔内，并且通过一磁钢盖封闭于所述光孔。

本发明还提供一种机器人，所述机器人包括根据上述的机器人关节，所述机器人还包括机械臂和机械手，所述机械臂与所述机械手通过所述机器人关节连接，且所述第一关节零件设置于机械臂，所述第二关节零件设置于所述机械手。

本发明通过旋转角度感应装置的感应信号来获取第二关节零件相对于第一关节零件的旋转角度，进而对第二关节零件进行限位使其旋转角度不超过预设角度。本发明属于一种非接触式转角限位方法，不会发生机械限位方法所存在的结构碰撞现象，更为安全；其次，本发明硬件来实现，不依赖于软件算法，更为可靠。借此，本发明不会对机器人关节造成损伤，安全可靠。

附图说明

图1为本发明一种机器人关节一种实施例的示意图；

图2为本发明一种机器人关节另一实施例的示意图；

图3是本发明一种机器人关节的霍尔开关与磁钢的配合结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，一下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。