[发明专利]带应变片扭矩反馈的一体化关节

权利要求书

1.一种带应变片扭矩反馈的一体化关节，所述一体化关节包括固定支架以及布置在固定支架上的电机，所述电机具有动力输出端，其特征在于：

在电机的外侧设有一个环形的壳体，所述壳体的远端设有扭矩输出结构并通过四点接触轴承支撑在电机外侧，近端与所述动力输出端固定连接，所述壳体的两端之间又通过辅助轴承支撑，其中，所述壳体在四点接触轴承与辅助轴承之间的部分具有长度而且为薄壁结构；

在薄壁结构的周侧外壁上粘贴有数个应变片，所述应变片用于测量薄壁结构所承受的扭矩。

2.根据权利要求1所述的带应变片扭矩反馈的一体化关节，其特征在于：所述壳体从远端至近端的内外径均呈阶梯缩小。

3.根据权利要求1所述的带应变片扭矩反馈的一体化关节，其特征在于：所述电机包括与固定支架固定连接的电机外壳、固定在电机外壳内侧的电机定子、通过高速轴承与电机外壳相接的电机内轴以及固定在电机内轴上的电机转子；

电机内轴的一端与固定支架之间安装有编码器，能够测量电机内轴的转角；

电机内轴的另一端与减速器的减速器输入端动力连接，减速器的本体与电机前端法兰固定连接，所述减速器的减速器输出端构成所述动力输出端。

4.根据权利要求3所述的带应变片扭矩反馈的一体化关节，其特征在于：减速器输出端通过压盖固定在所述壳体上。

5.根据权利要求1所述的带应变片扭矩反馈的一体化关节，其特征在于：四个所述应变片均布在薄壁结构的外周，且与薄壁结构的轴线斜交成45°或者135°；四个应变片组成惠斯通电桥。

6.根据权利要求1所述的带应变片扭矩反馈的一体化关节，其特征在于：所述薄壁结构的厚度δ由以下公式计算得到：

δ＝T/(2πGγR²)

其中，T——薄壁结构输出的最大扭矩值；

G——薄壁结构材料的剪切模量；

γ——应变片的应变量程；

π——圆周率，值为3.14；

R——薄壁结构的截面中线的半径。