[发明专利]一种适应月面环境的机器人模块化活动关节

说明书

本发明属于机器人技术领域，特别涉及一种适应月面环境的机器人模块化活动关节。包括关节外壳、输出连杆、旋转驱动装置及输出法兰，其中输出连杆套设于关节外壳的外侧、且与关节外壳转动连接，旋转驱动装置设置于关节外壳内、且通过输出法兰与输出连杆连接。本发明应用于月面及深空，和高低温恶劣无人环境下的作业、探测，可根据任务组成所需要的多自由度机械臂，达到完成既定复杂任务的作用。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，特别涉及一种适应月面环境的机器人模块化活动关节。

背景技术

空间机械臂安装于空间站、月球车、卫星等空间平台，即可用于空间站的建设、维护和月面探测和作业等工作，又能用于载荷的捕获、搬运、更换和维修等操作。现有多自由度空间用机械臂或者转动机构多采用单一任务设计，不能达到通用性，并且设计任务量大，机构复杂，周期长。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种适应月面环境的机器人模块化活动关节，以应用于月面及深空，和高低温恶劣无人环境下的作业、探测，可根据任务组成所需要的多自由度机械臂，达到完成既定复杂任务的作用。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种适应月面环境的机器人模块化活动关节，包括关节外壳、输出连杆、旋转驱动装置及输出法兰，其中输出连杆套设于所述关节外壳的外侧、且与所述关节外壳转动连接，所述旋转驱动装置设置于所述关节外壳内、且通过输出法兰与所述输出连杆连接。

所述旋转驱动装置包括电机和减速器，其中电机的输出轴与减速器的输入轴连接，所述减速机的输出轴由所述关节外壳内伸出、且与所述输出法兰连接。

所述关节外壳的内部为阶梯结构，所述减速器和电机通过螺栓固定在所述关节外壳内、且通过内止口轴向限位。

所述关节外壳的两端分别设有第一关节端盖和第二关节端盖，所述第一关节端盖与所述电机相对应、且与所述关节外壳连接，所述第二关节端盖与所述减速器相对应、且与所述输出连杆连接。

所述电机的相对两侧分别设有一行程开关，所述行程开关的触头伸出在所述输出连杆与所述关节外壳之间的转动界面上，所述输出连杆的内壁上设有一行程开关触头，所述输出连杆正反向转动至极限位置时，通过行程开关触头触发所述行程开关。

所述关节外壳和所述输出连杆均为中空的L型结构。

所述输出连杆的一端通过轴承与所述关节外壳的一端连接、且通过所述关节外壳上的轴肩轴向限位。

所述输出连杆的外径与所述关节外壳的外径相等。

所述关节外壳和所述输出连杆的另一端内壁上分别设有公头和母头。

本发明的优点及有益效果是：

1.本发明适用于空间任务环境的通用性、模块化活动关节，根据任务的不同，可快速设计不同的接口，然后组装成需要的自由度机械臂。

2.本发明关节模块化设计，即相同的轴系结构，采用不同的接口，将其串联成多维度多自由度机械臂。

3.本发明关节轴系的设计集成化程度很高，关节外壳既是转动的基准轴，又是步进电机和行星减速器的安装座。步进电机和行星减速器串联，分别均安装在关节外壳内部，如此既能保证不同外形尺寸、没有统一安装接口的电机和减速器能精密安装在一起，又能保证在高低温环境下，电机和减速器不至于受温度影响导致轴系变形。

4.本发明轴系采用阶梯轴设计，既考虑了装配，又缩短了轴系的长度，节省了空间。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的纵向剖视图之一；