[发明专利]一种内走线机器人摆转关节模块

说明书

本发明公开了一种内走线机器人摆转关节模块，包括基座、关节输出件、驱动电机以及动力传递机构，所述基座内部由分隔板分隔成电机安装腔和动力传递机构安装腔；所述驱动电机设置在电机安装腔内；所述动力传递机构设置在动力传递机构安装腔内，该动力传递机构包括锥齿传动机构和谐波减速器，驱动电机的主轴与锥齿传动机构中的主动锥齿轮连接，锥齿传动机构中的从动锥齿轮与谐波减速器连接，所述关节输出件连接在谐波减速器上；所述分隔板上设有走线孔；所述谐波减速器内部为中空结构。本发明的机器人摆转关节模块结构简单紧凑，关节正反转间隙极大地减小，关节传动精度高，并且采用内部走线，外形简洁美观，并提升了使用的安全性和可靠性。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种内走线机器人摆转关节模块。

背景技术

机器人技术迄今取得了很大的发展，但是在社会生产和人类生活中大量和普遍应用还有相当大的距离。究其原因，重要因素包括机器人本身的功能、性能和智能以及系统的复杂性和高昂成本。尽管机器人针对某种应用具有很大的灵活性和弹性，但现有的多数机器人系统往往针对特定的使用目的和场合只有一种主要功能和固定构型，缺乏功能的扩展性和构型的重构性。综合和集成多种功能于一身是目前和未来机器人系统开发的一大重要趋势。此外，针对每一领域和每项应用都开发特定的机器人所花费的代价很大，严重制约机器人的推广应用。因此，多功能、易构建和低成本是机器人新系统开发中的重要目标。为此，模块化是个有效方法，是当前机器人研究和开发中的一个趋势和特点。模块化能简化设计制造和维护、缩短研制周期、降低研制成本，大大增强系统构建时的灵活性和弹性，正成为系统开发的重要设计方法。可变形和可重构的机器人的核心思想就是模块化，整个机器人就是若干模块的有效组合。由于机器人模块化在组建系统时极具柔性，可以自由地构建多自由度的系统，其不仅在移动机器人、爬壁机器人、管内爬行机器人和多指手研究开发中常被采用，在太空机器人系统开发中也受到青睐，无论是加拿大的太空机器人Canadarm，还是美国机器人研究公司开发的21自由度3机器人试验床，都采用了模块化设计方式。

纵观国内外的设计与开发现状，德国Amtec公司已开发出单自由度的机器人关节模块(德国专利号DE18939646.A1)并已商品化。然而，由于关节模块类型单一，外形结构为方形，模块之间的连接有的需要专用的连接块，由它们搭建的操作机在机械构型上不理想。韩国也研制了机器人关节模块(专利号：KR1805112975-A)。在国内，哈尔滨工业大学已开发出模块化关节(申请号：2007100727124)；本发明申请的部分申请人也已开发出了两代机器人用摆转关节模块(申请号：2010102421967，2008202027403)，其存在的不足在于：

1、结构较复杂；

2、在传动链上，先经过谐波减速器减速，再经过锥齿轮减速，锥齿轮间隙难以消除，导致关节传动的精度难以保证；

3、走线在模块外部实现，既不美观也不安全可靠。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种内走线机器人摆转关节模块，该机器人摆转关节模块结构简单紧凑，关节正反转间隙极大地减小，关节传动精度高，并且采用内部走线，外形简洁美观，并提升了使用的安全性和可靠性。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：

一种内走线机器人摆转关节模块，包括基座、关节输出件、驱动电机以及动力传递机构；

所述基座内部由分隔板分隔成电机安装腔和动力传递机构安装腔；所述驱动电机设置在电机安装腔内；所述动力传递机构设置在动力传递机构安装腔内，该动力传递机构包括锥齿传动机构和谐波减速器，所述驱动电机的主轴穿过所述分隔板与锥齿传动机构中的主动锥齿轮连接，锥齿传动机构中的从动锥齿轮与所述谐波减速器连接，所述关节输出件连接在谐波减速器上；所述谐波减速器的轴线与驱动电机主轴的轴线垂直；