[发明专利]一种基于高速串行通信的完全模块化柔性关节

摘要

本发明属于机器人模块化关节技术领域，公开了一种基于高速串行通信的完全模块化柔性关节；包括无刷直流伺服电机、中空型制动器、中空型谐波减速器、盘式制动器、中空型编码器、中空型力矩传感器、中空型输入/输出轴以及线缆保护的中空轴，在关节内部设计了一块集成电源、驱动及控制于一体的PCB板，以此实现关节的独立供电、电机驱动以及实时控制，达到完全模块化。本发明的整个关节的内部结构布局布线合理，质量轻、性能高且互换性好，适合根据待定需求进行机器人组装，关节与内部和外界通信迅速，适用于人机协作的机械臂以及其它智能机器人的关节配套。

主权项

1.一种基于高速串行通信的完全模块化柔性关节，其特征在于，所述基于高速串行通信的完全模块化柔性关节包括：电机输入部分、控制驱动部分、传动输出部分；电机输入部分包括静止的关节外壳、中空型的直流无刷伺服电机、输入高速轴、深沟球轴承、制动器以及光电编码器；直流无刷伺服电机通过使用结构胶粘合的方式使得电机定子与关节外壳以及电机转子与高速轴之间安装固定，电机左端通过关节外壳进行轴向定位，关节外壳与输入高速轴之间通过深沟球轴承连接；制动器的两块摩擦片与线圈的外壳三者通过螺栓固定在一起，线圈安装于外壳当中，制动器的转子部分与输入高速轴固定连接，线圈外壳通过安装螺钉与静止后外壳之间连接固定；光电编码器的码盘通过螺钉固定于输入高速轴的最右端，其采集装置与静止中空轴进行过盈配合连接；控制驱动部分包括静止后外壳以及集成电源、控制、驱动于一体的PCB板；驱动控制板通过静止后外壳的内部结构进行固定，通过三根伸出长轴进行PCB板的固定；传动输出部分包括谐波减速器、柔轮输出法兰、力矩传感器、磁性编码器以及输出外壳；谐波减速器的波发生器与输入高速轴通过花键进行固连，刚轮通过安装螺钉与电机外壳进行安装；柔轮输出法兰与柔轮通过螺钉进行连接；力矩传感器的内圈与柔轮输出法兰之间通过螺栓及螺母进行固定连接，外圈和关节输出外壳也通过螺栓及螺母进行连接；磁性编码器通过轴肩定位固定于柔轮输出法兰上，输出外壳与电机外壳之间相对转动。