[实用新型]一种机器人关节力矩测量装置

说明书

本实用新型涉及一种机器人关节力矩测量装置，包括第一编码器、第二编码器和上位机，所述第一编码器用于安装在电机上及测量所述电机的转动角度，所述第二编码器用于安装在减速机上及测量所述减速机的转动角度，所述第一编码器和所述第二编码器均与所述上位机相连接。本实用新型在机器人关节运动时，通过上位机控制两个编码器对机器人关节中的电机和减速机的转动角度(即位置)进行测量，能够方便的计算出机器人关节的力矩，本实用新型结构简单，避免了以往使用其他力矩传感器测量力矩时操作复杂、安装不便的不足。

技术领域

本实用新型涉及机器人领域，特别是一种机器人关节力矩测量装置。

背景技术

机器人关节的力矩大小一般可以通过力矩传感器测量，力矩传感器分为非接触式力矩传感器和应变片力矩传感器。非接触式力矩传感器的工作原理是：当扭杆受方向盘的转动力矩作用发生扭转时，由于扭杆发生相对运动，花键上的磁感应强度也发生变化，最终通过线圈转化为电压信号，通过分析这种电压信号的变化来测出力矩。但是市面上的非接触式力矩传感器价格昂贵，安装复杂，最重要的是由于机器人机械臂的阻挡和力矩传感器仪器本身的大小，无法测量某些关节特定的角度下的力矩，而且由于人为操作以及仪器本身存在的误差，测量结果并不精准。应变片力矩传感器的工作原理是：当弹性轴受力产生微小变形后引起电桥电阻值变化，应变电桥电阻的变化转变为电信号的变化，从而实现力矩测量。但是应变片式力矩传感器使用复杂，必须接外部的电桥测量电路，使用不便。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对现有技术存在的上述问题，提供一种机器人关节力矩测量装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种机器人关节力矩测量装置，包括第一编码器、第二编码器和上位机，所述第一编码器用于安装在电机上及测量所述电机的转动角度，所述第二编码器用于安装在减速机上及测量所述减速机的转动角度，所述第一编码器和所述第二编码器均与所述上位机相连接。

本实用新型在机器人关节运动时，通过上位机控制两个编码器对机器人关节中的电机和减速机的转动角度(即位置)进行测量，能够方便的计算出机器人关节的力矩。

作为本实用新型的优选方案，所述第一编码器为增量式光电编码器，增量式光电编码器用于测量电机的转动角度(即位置)，具有精度高、响应快、抗干扰能力强的优点。

作为本实用新型的优选方案，所述增量式光电编码器包括光栅盘和光电解码器，所述光栅盘用于固定在所述电机的转轴端面上，所述光电解码器用于固定在所述电机的基座上。

作为本实用新型的优选方案，所述第二编码器为磁感应矢量式编码器，磁感应矢量式编码器能够满足机器人关节机械结构的安装要求，并且可减少关节控制器的整体厚度。

作为本实用新型的优选方案，所述磁感应矢量式编码器包括被感部件，以及与所述被感部件相配合的磁感应传感装置，所述磁感应传感装置用于固定在所述减速机的基座上，所述被感部件用于固定在所述减速机的输出盘的转轴端面上。

作为本实用新型的优选方案，所述磁感应传感装置为TLE5012B角度传感器，所述被感部件为磁铁。

作为本实用新型的优选方案，还包括有电路板，所述第一编码器、所述第二编码器分别通过所述电路板与所述上位机相连接。

作为本实用新型的优选方案，所述电路板包括控制芯片，所述控制芯片由单片机开发而成。

作为本实用新型的优选方案，所述控制芯片与所述上位机通讯连接。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：