[发明专利]能够实现全闭环控制的行星减速电机及关节机器人

说明书

本发明涉及一种能够实现全闭环控制的行星减速电机及使用该减速电机的关节机器人。本发明不仅装配精度高并且实现了高精度的全闭环控制。其主要结构包括行星减速机部分和电机部分；还包括全闭环控制装置；全闭环控制装置包括传动轴、光栅编码器；光栅编码器位于电机壳体外部且安装在电机壳体的尾端面上；转子与行星减速机中第一级行星减速机构的太阳轮采用过盈配合的方式固定连接；所述电机壳体前端与减速机壳体通过螺钉直接固定；且每级行星减速机构中：行星架中至少两个行星孔相对于行星轮在圆周方向分布的位置具有圆周方向偏移量，用于减少反向间隙。

技术领域

本发明涉及一种齿轮传动机构，尤其涉及一种能够实现全闭环控制的行星减速电机及关节机器人。

背景技术

在行星齿轮传动方案中，由于加工误差和装配误差的存在，太阳轮与行星轮之间、行星轮与内齿轮之间存在着齿侧间隙，行星轮和行星轮轴之间存在着轴承游隙。齿侧间隙和轴承游隙导致了反向间隙的存在。

同时，进行减速机和驱动电机的连接结构存在较大的装配误差。

现有的行星减速电机一般都采用半闭环控制，只能检测输入端驱动电机的电机轴的旋转位置，减速机的传递精度和扭转变形、反向间隙等因素无法有效检测和补偿。

从而在一些控制要求精度高的场合采用半闭环控制方式对行星减速电机进行控制无法满足正常使用要求。

发明内容

为了克服背景技术中的问题，本发明提供了一种能够实现全闭环控制的行星减速电机，其通过过盈配合将电机部分和减速机部分进行连接，同时提出了行星架中行星孔的偏移量设计，并采用全闭环控制的方式，在提高了行星减速电机装配精度的同时也提高了其控制精度。

另外，本发明还提供了使用该行星减速电机的关节机器人。

本发明的具体技术方案是：

本发明给出了一种能够实现全闭环控制的行星减速电机，包括行星减速机部分和电机部分，电机部分包括电机壳体、以及设置在电机壳体内的定子、转子；所述行星减速机部分包括内齿轮壳体、设置在内齿轮壳体内的S级行星减速机构以及套装在内齿轮壳体外部的旋转基体，所述S≥1；

其特征在于：还包括全闭环控制装置；所述全闭环控制装置包括传动轴、光栅编码器；光栅编码器位于电机壳体外部且安装在电机壳体的尾端面上；

传动轴的一端与S级行星减速机构的输出端固定连接，另一端依次穿过S级行星减速机构中每级太阳轮、所述转子以及电机壳体后与光栅编码器的旋转部分连接；

所述转子与行星减速机中第一级行星减速机构的太阳轮采用过盈配合的方式固定连接；所述电机壳体前端与减速机壳体通过螺钉直接固定；

每级行星减速机构中：行星架中至少两个行星孔相对于行星轮在圆周方向分布的位置具有圆周方向偏移量，由于偏移量的存在，从而就会产生一定的内力，从而用于减少或消除反向间隙。

进一步地，优选的布置方式是行星轮组中行星轮沿圆周方向均匀分布，行星架中至少有两个行星孔相对于行星轮在圆周方向均匀分布的位置具有圆周方向的偏移量。

进一步地，偏移量在行星架具有各种不同数量行星孔时，相邻行星轮圆周方向的夹角组合情况如下：

设，行星孔的数量为N，N≥2，定义单位偏移量为Δφ；

当N为偶数时，相邻的两个行星轮圆周方向之间的夹角组合为：N/2个{(360/N)+Δφ，(360/N)-Δφ}；

当N为奇数时，且N＝2M+1，M≥1时，一个行星架上相邻的两个行星轮圆周方向之间的夹角组合有四种情况：

A：M+1个(360/N)+Δφ，M-1个(360/N)-Δφ，1个(360/N)-2Δφ；