[发明专利]机器人关节轴驱动结构、机器人及其控制方法

权利要求书

1.一种机器人关节轴驱动结构，其特征在于，包括第一关节轴(1)、第二关节轴(2)，其中所述第一关节轴(1)受控于第一主驱动电机(11)的驱动产生运动，所述第二关节轴(2)受控于第二主驱动电机(21)的驱动产生运动，还包括位置切换装置(31)以及连接于所述位置切换装置(31)上的辅助驱动电机(32)，所述辅助驱动电机(32)能够在所述位置切换装置(31)的作用下被选择地驱动所述第一关节轴(1)或者第二关节轴(2)运转；所述辅助驱动电机(32)具有与第一关节轴(1)驱动连接的第一位置，与第二关节轴(2)驱动连接的第二位置，以及与第一关节轴(1)和第二关节轴(2)脱离驱动连接的中位位置，当获取的运行状态为第一主驱动电机过载状态或者故障状态时，控制位置切换装置(31)运行使辅助驱动电机(32)处于所述第一位置；或者，当获取的运行状态为第二主驱动电机过载状态或者故障状态时，控制位置切换装置(31)运行使辅助驱动电机(32)处于所述第二位置；或者，当获取的运行状态为主驱动电机正常运行状态时，控制位置切换装置(31)运行使辅助驱动电机(32)处于所述中位位置。

2.根据权利要求1所述的机器人关节轴驱动结构，其特征在于，所述第一关节轴(1)通过第一减速齿轮(12)与所述第一主驱动电机(11)的动力输出轴驱动连接，所述第二关节轴(2)通过第二减速齿轮(22)与所述第二主驱动电机(21)的动力输出轴驱动连接。

3.根据权利要求2所述的机器人关节轴驱动结构，其特征在于，所述辅助驱动电机(32)处于所述第一减速齿轮(12)与所述第二减速齿轮(22)之间的区域。

4.根据权利要求3所述的机器人关节轴驱动结构，其特征在于，还包括与所述第二减速齿轮(22)啮合的传动齿轮(4)，所述辅助驱动电机(32)的动力输出轴能够与所述传动齿轮(4)驱动连接。

5.根据权利要求1所述的机器人关节轴驱动结构，其特征在于，所述位置切换装置(31)包括安装底板(311)以及与所述安装底板(311)连接的第一电磁铁(312)、第二电磁铁(313)，当所述第一电磁铁(312)通电时，所述辅助驱动电机(32)能够驱动所述第一关节轴(1)，当所述第二电磁铁(313)通电时，所述辅助驱动电机(32)能够驱动所述第二关节轴(2)。

6.根据权利要求5所述的机器人关节轴驱动结构，其特征在于，所述第一电磁铁(312)与所述辅助驱动电机(32)之间设有第一复位弹簧(314)，所述第二电磁铁(313)与所述辅助驱动电机(32)之间设有第二复位弹簧(315)。

7.一种机器人，包括机器人关节轴驱动结构，其特征在于，所述机器人关节轴驱动结构为权利要求1至6中任一项所述的机器人关节轴驱动结构。

8.一种机器人控制方法，其特征在于，用于控制权利要求7中所述的机器人，包括：

获取第一主驱动电机(11)及第二主驱动电机(21)的运行状态；

根据获取的运行状态控制位置切换装置(31)运行使辅助驱动电机(32)的位置发生切换。

9.根据权利要求8所述的机器人控制方法，其特征在于，获取第一主驱动电机(11)及第二主驱动电机(21)的运行状态，包括：

检测所述第一主驱动电机(11)的第一实时运行电流Isa超过所述第一主驱动电机(11)的最大限制运行电流Ieamax，判定所述第一主驱动电机(11)的运行状态为第一主驱动电机过载状态或者故障状态，当≤Ieamax时，判定所述第一主驱动电机(11)的运行状态为主驱动电机正常运行状态；

或者，

检测所述第二主驱动电机(21)的第二实时运行电流Isb超过所述第二主驱动电机(21)的最大限制运行电流Iebmax，判定所述第二主驱动电机(21)的运行状态为第二主驱动电机过载状态或者故障状态，当Isb≤Iebmax时，判定所述第二主驱动电机(21)的运行状态为主驱动电机正常运行状态。

10.根据权利要求8所述的机器人控制方法，其特征在于，当所述机器人由停机状态切换为上电状态时，在获取第一主驱动电机(11)及第二主驱动电机(21)的运行状态之前还包括：

获取TCP末端实时负载Ls并与TCP末端的额定负载Le比较，

当Ls＞Le时，控制所述机器人进入双电机工作模式，并控制所述控制位置切换装置(31)运行使辅助驱动电机(32)处于所述第一位置；

当Ls≤Le时，控制所述机器人进入单电机工作模式，并控制位置切换装置(31)运行使辅助驱动电机(32)处于所述中位位置。