[发明专利]机械臂关节的抱闸系统及机器人

说明书

本申请提供一种机械臂关节的抱闸系统，其包括：垫片、波纹垫圈、爪盘、卡箍和至少两个电磁锁；垫片、波纹垫圈、爪盘和卡箍沿远离电机轴的方向依次设置在电机轴上；卡箍用于将垫片、波纹垫圈和爪盘固定在电机轴上；电磁锁沿爪盘的周向固定设置在机械臂关节的内框上，且各电磁锁并联设置在电磁锁控制电路中；电磁锁通过干涉爪盘的转动达到对机械臂关节的制动。本申请能够对电机轴进行有效制动，提高抱闸系统的可靠性，从而保证机械人和机械臂的安全性。

技术领域

本申请属于机器人技术领域，具体涉及一种机械臂关节的抱闸系统及机器人。

背景技术

机器人是集机械、电子、控制、传感和人工智能等多学科先进技术于一体的自动化装备。自机器人产业诞生之日起，经过60多年的发展，机器人已经被广泛应用在装备制造、新材料、生物医药、智慧新能源等高新产业。机器人不仅能够代替人类进行繁琐重复的操作，还能够在恶劣危险环境下进行复杂的协作。在人类和机器人共同协作生产的过程中，安全可靠成为较为关键的一环。

抱闸系统用于对机器人进行制动控制，其可靠性直接关系到机器人的安全性。本申请的发明人在研发过程中发现现有工业机器人和协作机器人等的机械臂都采用单抱闸系统，且单抱闸系统的可靠性还有待提高。

发明内容

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供了一种机械臂关节的抱闸系统及机器人。

根据本申请实施例的第一方面，本申请提供了一种机械臂关节的抱闸系统，其包括：垫片、波纹垫圈、爪盘、卡箍和至少两个电磁锁；所述垫片、波纹垫圈、爪盘和卡箍沿远离电机轴的方向依次设置在所述电机轴上；

所述卡箍用于将所述垫片、波纹垫圈和爪盘固定在所述电机轴上；所述电磁锁沿所述爪盘的周向固定设置在机械臂关节的内框上，且各所述电磁锁并联设置在电磁锁控制电路中；所述电磁锁通过干涉所述爪盘的转动达到对机械臂关节的制动。

上述机械臂关节的抱闸系统中，所述电磁锁包括弹出杆、弹簧和电磁铁；所述弹出杆包括第一杆件和第二杆件，所述第一杆件与所述第二杆件的一端固定连接，所述第二杆件的另一端与所述弹簧的一端固定连接，所述弹簧的另一端与机械臂关节的内框固定连接；所述第二杆件与电磁铁之间设置有空隙，所述电磁铁的铁芯正对所述第二杆件设置；所述爪盘旋转至所述电磁锁处时，所述爪盘的外缘位于所述空隙中。

进一步地，所述第一杆件和第二杆件连接在一起，构成一纵截面为T字形的结构。

上述机械臂关节的抱闸系统中，所述电磁锁设置有两个，两个所述电磁锁以所述电机轴水平方向的轴线为对称轴，对称设置在所述爪盘沿其纵向的两端。

上述机械臂关节的抱闸系统中，所述电磁锁设置有两个，两个所述电磁锁相邻间隔设置在所述爪盘周向的同一个圆上。

进一步地，单电磁锁某一工作时间的可靠度为R_s时，两个所述电磁锁同一工作时间的可靠度为1-(1-R_s)²。

上述机械臂关节的抱闸系统中，所述抱闸系统的检修时间T满足：

式中，λ表示单电磁锁的失效率，t表示电磁锁的工作时间，a表示不可靠度目标。

根据本申请实施例的第二方面，本申请提供了一种机器人，其包括上述任一项所述机械臂关节的抱闸系统，所述抱闸系统用于对机器人的机械臂关节进行制动。

根据本申请的上述具体实施方式可知，至少具有以下有益效果：本申请机械臂关节的抱闸系统通过设置垫片、波纹垫圈、爪盘、卡箍和至少两个电磁锁，能够对电机轴进行有效制动，提高抱闸系统的可靠性，从而保证机械人和机械臂的安全性。