[发明专利]一种空间机械臂模块化驱动关节

权利要求书

1.一种空间机械臂模块化驱动关节，其特征在于所述驱动关节包括电机驱动组件、机械传动组件、传感控制组件和结构支撑组件；所述电机驱动组件包括无刷直流电机，所述无刷直流电机包括定子、转子、Hall换向元件和增量式编码器；所述机械传动组件包括谐波减速器和行星减速装置，所述谐波减速器包括波发生器、刚轮、柔轮，所述行星减速装置内置于所述谐波减速器空腔中，所述机械传动组件有输出轴和输入端；所述机械传动组件的输入端直接与所述电机驱动组件中的转子相连，所述刚轮通过所述结构支撑组件固定在所述电机驱动组件中的定子壳体上；所述传感控制组件包括绝对位置编码器和驱动控制器，所述绝对位置编码器包括编码器定子、编码器转子和压紧装置，所述编码器转子通过所述压紧装置固定在所述机械传动组件输出轴上，所述编码器定子通过所述结构支撑组件连接于所述谐波减速器刚体上;

所述绝对位置编码器中的转子的压紧装置包括压紧蝶簧和压紧环，压紧装置将转子固定在谐波输出轴上，所述绝对位置编码器定子采用半开口式螺钉固定在所述结构支撑组件上，连接至所述电机定子，所述压紧装置的压紧力和所述半开口式螺钉的松紧度会影响所述绝对位置编码器测量的准确性;

所述传动组件包括谐波减速器和行星减速装置，所述行星减速装置与谐波减速器一体化设计，行星减速装置内置于谐波减速器中，减少了传动组件的体积和质量，传动组件输入端通过联轴器，采用过盈胶接方式与所述电机输出轴固连。

2.根据权利要求1所述的一种空间机械臂模块化驱动关节，其特征在于所述驱动控制器采用集成化设计，驱动、控制、电源管理及USB、I/O接口集成在一块控制板上，降低了关节驱动控制系统的体积和质量。

3.根据权利要求1所述的一种空间机械臂模块化驱动关节，其特征在于所述驱动关节还包括制动装置，所述制动装置包括制动器，所述制动器包括永磁体、弹性体和铁芯，所述制动器永磁体固定在所述无刷直流电机的定子上，所述制动器弹性体通过顶丝固定在所述无刷直流电机的输出轴上，制动器采用失电制动方式。

4.根据权利要求1所述的一种空间机械臂模块化驱动关节，其特征在于所述结构支撑组件包括输入法兰、电机支座，轴承内座、轴承外座、输出法兰、谐波输出轴、轴承端盖、机械限位块、控制器支架与控制器外壳，结构支撑组件会影响关节的刚度和强度。