[发明专利]具有力矩感知功能的谐波减速器

说明书

【技术领域】

本发明涉及机器人传动领域，尤其涉及一种具有力矩感知功能的谐波减速器。

【背景技术】

谐波减速器，由于具有体积小、质量轻、减速比大、回差小、结构简单等显著特点，广泛应用于机器人、自动化设备、机床、医疗器械等领域，尤其是用于构成机器人旋转关节。

通常情况下，谐波减速器仅具有减速功能，而不具备力矩检测功能。在一些特殊领域，比如，柔性机器人旋转关节、人类友好型机器人，需要实现力矩控制。

在需要力矩控制的场合往往需要再额外增加力矩传感器，这样就会增加零部件数量，从而增加设备的体积、重量，并且增加了结构的复杂程度，给加工、装配、后期维护等工作带来困难。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种具有力矩感知功能，并且具有零件数量少、体积小、重量轻、结构简单的谐波减速器。

本发明的目的通过以下技术方案实现：一种具有力矩感知功能的谐波减速器，包括：输入轴、波发生器、输出轴、柔轮、刚轮、第一端盖、第二端盖、第一壳体、第二壳体、第一轴承组件、第二轴承组件、动导电环、静导电环、电路板；所述第一壳体与第二壳体相连接形成一空腔，所述第一端盖、第二端盖设置在所述空腔的两端用以形成一密闭腔体，所述输入轴、波发生器、输出轴、柔轮、刚轮、第一轴承组件、第二轴承组件、动导电环、静导电环设置在所述密闭腔体内；所述输入轴经由所述第一轴承组件支撑设置在所述第一壳体内，所述输出轴经由第二轴承组件支撑设置在所述第二壳体内，所述刚轮固定在所述第一壳体和第二壳体上；所述输入轴上套设有所述波发生器，所述波发生器的外壁与所述柔轮的内壁相抵接，所述柔轮的外壁与所述刚轮的内壁相啮合、所述柔轮的底部套设在所述输出轴上；所述柔轮的底部均匀设置有四个检测部，所述四个检测部上设置四个应变片，所述四个检测部与所述四个应变片为一一对应关系，所述四个应变片构成应变片电桥，所述应变电桥为全桥结构；所述动导电环固定在所述输出轴上，所述静导电环固定在所述第一壳体上，所述动导电环、静导电环分别设置有四个动触点、四个静触点，所述四个动触点在所述输出轴的带动下与所述四个静触点电接触，所述应变片电桥的四个引线分别与所述四个动触点电连接；所述四个静触点与所述电路板电连接，所述电路板用于提供电源以及对全桥信号采集处理。

进一步地，所述检测部的表面经抛光处理。

进一步地，所述应变片设置在所述检测部的中部，且所述检测部位于应变片的两侧设置有通孔。

进一步地，所述动导电环均匀设置四个孔，所述全桥结构由四根导线分别经所述孔与四个动触点电连接。

进一步地，所述电路板嵌设在所述静导电环上。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：上述谐波减速器的柔轮底部设置四个检测部，在每个检测部上面设置应变片，应变片通过动、静导电环连接到电路板，电路板提供电源并进行信号处理之后将力矩信号输出，本方案的谐波减速器零件数量少、结构简单、体积小、重量轻。

【附图说明】

图1为本发明实施例谐波减速器的半剖视图。

图2为本发明实施例谐波减速器的柔轮立体图。

图3为本发明实施例谐波减速器的柔轮底部应变片连接示意图。

图4为本发明实施例谐波减速器的动导电环立体图。

图5为本发明实施例谐波减速器的动导电环触点示意图。

图6为本发明实施例谐波减速器的静导电环立体图。

图7为本发明实施例谐波减速器的静导电环触点示意图。

图8为本发明实施例谐波减速器的触点连接示意图。

图9为本发明实施例谐波减速器的全桥结构原理图。

附图标号说明：

输出轴1           第二端盖2

螺钉3             密封圈4

第二壳体5         轴承6

套筒7             电缆插座8

静导电环9         动导电环10

螺钉11            柔轮12

螺钉13            第一壳体14

轴承15            套筒16

轴承17            输入轴18

密封圈19          第一端盖20

螺钉21            紧定螺钉22

刚轮23            销子24

波发生器25        垫圈26