[发明专利]一种机器人肩关节

权利要求书

1.一种机器人肩关节，包括第一肩关节、第二肩关节、大臂，第一肩关节

与第二肩关节之间、第二肩关节中第二肩壳（5）与第二连接装置（6）转动连接处、大臂壳（7）末端与第四连接装置（8）转动连接处都采用串联弹性机构，其特征在于：所述的串联弹性机构包括连接固定装置的内层法兰（12）以及固定在内层法兰（12）上的外层法兰（13），中层法兰（14）设置于内层法兰（12）与外层法兰（13）之间，并通过滚珠轴承（11）与外层法兰（13）转动连接，并且内层法兰（12）、中层法兰（14）、外层法兰（13）在圆盘周面上的对应位置设有空腔（18），空腔（18）内设有弹簧（17），弹簧（17）固定在外层法兰（13）的空腔（18）内。

2.根据权利要求1所述的一种机器人肩关节，其特征在于：所述的第一肩关节包括第一肩壳（1），第一舵机（2）固定在第一肩壳（1）内，第一舵机（2）的输出法兰盘与串联弹性机构的中层法兰（14）相连，第一连接装置（4）包裹着串联弹性机构并与串联弹性机构的外层法兰（13）相连，霍尔传感器（19）固定安装于第一连接装置（4）上，所述第一舵机（2）法兰盘轴心方向与第一肩关节的轴线方向一致；

所述的第二肩关节包括与第一连接装置（4）相连的第二肩壳（5），第二肩壳（5）内设有第二舵机（20），第二舵机（20）的输出轴心与第一舵机（2）的输出轴心垂直，第二舵机（20）的输出法兰盘连接一个串联弹性机构，并与其中层法兰（14）相连，第二连接装置（6）包裹着串联弹性机构并与串联弹性机构的外层法兰（13）固定相连，第二连接装置（6）和第三连接装置（21）固定相连，霍尔传感器（19）安装于第二连接装置（6）一端外侧；

所述大臂包括大臂壳（7），大臂壳（7）与第三连接装置（21）固定相连，大臂壳（7）里固定有第三舵机（22），第三舵机（22）的输出法兰与串联弹性机构的中层法兰（14）相连，第四连接装置（8）包裹着串联弹性机构并与串联弹性机构的外层法兰（13）固定相连，霍尔传感器（19）固定安装于第四连接装置（8）内；所述第三舵机（22）的输出法兰盘的轴心方向与大臂壳（7）的轴心方向一致并垂直于第二舵机（20）的输出法兰的轴心方向。

3.根据权利要求1所述的一种机器人肩关节，其特征在于：所述的弹簧（17） 的原长大于空腔的周向长度。

4.根据权利要求1所述的一种机器人肩关节，其特征在于：所述的机器人肩关节还包含控制板，所述的控制板以RS-485的通讯方式和上位机进行通讯。

5.根据权利要求1所述的一种机器人肩关节，其特征在于：所述的内层法兰（12）在与输出轴连接处设置有滚针轴承，所述滚针轴承（10）的内圈配合连接于中层法兰（14）的周面上。

6.根据权利要求1所述的一种机器人肩关节，其特征在于：所述的内层法兰（12）和外层法兰（13）固定连接处设有安装霍尔传感器（19）和外部负载的固定槽。

7.根据权利要求1所述的一种机器人肩关节，其特征在于：所述的中层法兰（14）在轴向上设有放置定位磁铁（16）的定位槽（15）。

8.根据权利要求1、2、6所述的一种机器人肩关节，其特征在于：所述的霍尔角度传感器（19）采用菊花链形式分别与第一连接装置（4）、第二连接装置（6）以及第四连接装置（8）相连。

9.根据权利要求8所述的一种机器人肩关节，其特征在于：所述的霍尔角度传感器（19）是通过stm32控制器对传感器数据进行采集并发送至pc端。