[发明专利]一种基于中空一体电机的两自由度模块化关节组件

说明书

本发明提供了一种基于中空一体电机的两自由度模块化关节组件，所述两自由度模块化关节组件包括：X轴运动单元、连接单元和中空Y轴运动单元；所述X轴运动单元为可绕其轴线转动的X轴运动单元；所述Y轴运动单元为可绕其轴线转动的Y轴运动单元；所述弯头一端与所述X轴运动单元的转动输出端连接，所述弯头的另一端与所述Y轴运动单元的固定端连接；其中，所述X轴运动单元的轴线与所述Y轴运动单元的轴线垂直。本发明通过上述技术方案机构降低了多关节机器人的设计、安装、接线的难度和复杂度，提高了多关节机器人设计效率，并且增强了多关节机器人设计的可靠性。

技术领域

本发明属于工业自动化技术领域，具体而言，本发明涉及一种基于中空一体电机的两自由度模块化关节组件。

背景技术

在机器人领域，设计人员在设计机器人本体结构时，通常需要花费大量时间去设计电机、减速器、连杆的具体结构与连接方式，并需要反复安装调试，但根据经验，在众多的多关节机器人中，同一级别类型的多关节机器人结构差异其实较小，所以很多设计人员在结构设计方面所做的工作存在着重复性，在一定程度上浪费了设计人员的精力。并且由于这类零部件未被标准化和模块化，所以每个设计师所设计的结构的集成度并不会太高，会增大占用空间和重量，还可能由于不同的加工、装配过程，会出现的多种不可控因素使整个机构的可靠性与稳定性降低，延长了调试期与维护期，增加了时间上和经济上的成本。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种基于中空一体电机的两自由度模块化关节组件，其包括：X轴运动单元、连接单元和中空Y轴运动单元；所述X轴运动单元为可绕其轴线转动的X轴运动单元；所述Y轴运动单元为可绕其轴线转动的Y轴运动单元；所述弯头一端与所述X轴运动单元的转动输出端连接，所述弯头的另一端与所述Y轴运动单元的固定端连接；其中，所述X轴运动单元的轴线与所述Y轴运动单元的轴线垂直。

在如上所述的两自由度模块化关节组件中，优选地，所述X轴运动单元和Y轴运动单元均包括：电机套筒、中空一体电机、前端盖和后端盖；所述电机套筒套接于所述中空一体电机的外表面；在所述中空一体电机的转轴上沿轴线方向开有第一通孔，所述中空一体电机的转动输出端与所述前端盖连接；所述前端盖位于所述电机套筒的前端的上方，且开有第二通孔；所述后端盖与所述电机套筒的后端连接，在所述后端盖上开有第三通孔，所述第三通孔、所述第一通孔和所述第二通孔依次连通以形成容纳所述中空一体电机用线路的空间；所述X轴运动单元的前端盖为所述X轴运动单元的转动输出端，所述Y轴运动单元的后端盖为所述Y轴运动单元的固定端。

在如上所述的两自由度模块化关节组件中，优选地，所述X轴运动单元和Y轴运动单元均还包括：通线套管和轴承；所述通线套管的中部设置于所述转轴的第一通孔内，且外径小于所述第一通孔的内径，所述通线套管的后端与所述后端盖的第三通孔过盈配合，所述通线套管的前端通过所述轴承设置于所述前端盖的第二通孔内。

在如上所述的两自由度模块化关节组件中，优选地，在所述X轴运动单元的通线套管的后端外表面上形成有第一挡片，所述第一挡片与所述X轴运动单元的后端盖的后端面接触；所述X轴运动单元还包括：呈环形的第二挡片，所述第二挡片抵接于所述X轴运动单元的通线套管的后端，且固定于所述X轴运动单元的后端盖的后端面上，在所述X轴运动单元的轴线方向上，依次为所述第二挡片、所述第一挡片和所述X轴运动单元的后端盖。

在如上所述的两自由度模块化关节组件中，优选地，在所述Y轴运动单元的通线套管的后端外表面上形成有第三挡片，所述第三挡片与所述Y轴运动单元的后端盖的后端面接触；所述两自由度模块化关节组件还包括：连接块，所述连接块的一端的边缘区域固定在所述Y轴运动单元的后端盖上，所述连接块的一端的中心区域抵顶在所述第三挡片上，所述中心区域开有与所述Y轴运动单元的通线套管过盈配合的第五通孔，在所述Y轴运动单元的轴线方向上，依次为所述连接块、所述第三挡片和所述Y轴运动单元的后端盖，所述连接块的另一端与所述X轴运动单元的前端盖连接。