[发明专利]一种协作机器人关节装置

说明书

本发明涉及机器人技术领域，具体是一种协作机器人关节装置，包括与电机输出轴配合的电机后壳、电机前壳、减速器外壳，还包括：电机驱动机构，设置在电机后壳、电机前壳内，用于进行动力输出；减速器机构，设置在减速器外壳内且与电机驱动机构同心固定连接，用于进行减速；传感器机构，与减速器机构同心固定连接，用于与机器人配合进行传感，通过将电机后壳、电机前壳、减速器外壳设置为一体式结构，当与其他结构进行连接时，可以直接使用，采用模块化设计原则和可拆卸连接，所有部件的拆装灵活，操作起来会灵敏快速，有利于机器人的作业；大大的减少由于分离式结构带来的一系列设计和安装误差。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体是一种协作机器人关节装置。

背景技术

协作机器人如今是机器人研究的一个重要领域。设计协作机器人时的一个主要挑战是设计出轻巧、紧凑的关节，并且这些关节能够对作用在机械手上的力(例如与同事碰撞时)迅速做出反应，以消除受伤的风险。传统的机器人关节，在结构的紧凑性、响应精度和速度上都还不够，最理想的解决方案就是模块化的关节模组，即通过将电机、减速器和传感器集成到一起，可以进一步提升响应速度和精度，结构也会更加紧凑。

如中国专利申请号为109551513中公开了一种多功能高度集成模块化机器人关节，该多功能高度集成模块化机器人关节包括电机驱动机构、减速器机构和关节输出机构，电机驱动机构包括电机、电机固定法兰、与电机法兰固定连接的关节外壳、控制器以及固定连接在电机输出轴上的夹紧轴套，在电机内部设有霍尔传感器和光电编码器；减速器机构采用谐波减速器；关节输出机构包括力矩传感器、输出法兰、十字交叉滚子轴承、两轴承定位环、薄壁深沟球轴承、薄壁深沟球轴承固定环、输出外壳以及输出内端盖。

但是上述装置组装方式固定，灵活性较差，结构复杂，集成度较低，响应速度较慢且不易于控制。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种协作机器人关节装置。

一种协作机器人关节装置，包括与电机输出轴配合的电机后壳、电机前壳、减速器外壳，还包括：

电机驱动机构，设置在电机后壳、电机前壳内，用于进行动力输出；

减速器机构，设置在减速器外壳内且与电机驱动机构同心固定连接，用于进行减速；

传感器机构，与减速器机构同心固定连接，用于与机器人配合进行传感。

所述的电机驱动机构包括安装在电机后壳内的编码器、与编码器同心固定连接的编码器支架、与编码器支架同心固定连接且设置在电机后壳和电机前壳之间的支承片。

所述的支承片、电机后壳、电机前壳之间为便于拆卸的固定连接。

所述的电机后壳上设置有用于套装支承片的12mm深沟球轴承。

所述的电机输出轴的一端为与减速器机构配合并留有相应距离的阶梯状；所述的电机输出轴上设置有与编码器配合连接的连轴套；所述的电机包括设置在电机输出轴上套装的转子、套装在转子上的定子，所述的定子上设置有有运行性能好且绕组效率高的分布式绕组。

所述的电机前壳远离减速器机构的一端上套装有10mm深沟球轴承；所述的电机输出轴远离减速器机构的一端上套装有与电机前壳固定连接的轴承盖。

所述的减速器机构包括套装在电机输出轴上的谐波发生器、套装在谐波发生器外部的柔轮、与柔轮啮合的刚轮。

所述的刚轮与电机前壳的一端同心固定连接。

所述的传感器机构包括焊接在减速器外壳上的深沟球轴承、与柔轮固定连接呈十字梁结构的力传感器、固定连接在力传感器上的传感器盖，所述的传感器盖上设置有与力传感器连接配合的若干组沉头孔。