[发明专利]协作机器人一体化关节

说明书

本申请涉及一种协作机器人一体化关节，本申请的协作机器人一体化关节包括：壳体、驱动电机、输入轴、输出结构和行星齿轮传动结构，驱动电机设于壳体内；输入轴设于壳体内，并与驱动电机传动连接；输出结构设于壳体内；行星齿轮传动结构设于壳体内，与输入轴和输出结构传动连接。故本申请的协作机器人一体化关节采用行星齿轮传动结构进行传动，具有低成本、低自重、低噪音、高效率和可以内部走线等优点。

技术领域

本申请涉及机器人的技术领域，具体而言，涉及一种协作机器人一体化关节。

背景技术

现有技术中，无论是工业机器人还是仿生机器人，其中的关节部件的机械结构一般包括驱动电机、谐波减速器、关节壳体与机电接口等，存在结构复杂、自重大、噪音大、关节转动时摩擦扭矩大、传动效率低等缺点。

发明内容

本申请的目的是提供一种协作机器人一体化关节，具有低成本、低自重、低噪音、高效率、可以内部走线等优点。

为了实现上述目的，

第一方面，本申请提供一种协作机器人一体化关节，包括：壳体、驱动电机、输入轴、输出结构和行星齿轮传动结构，所述驱动电机设于所述壳体内；所述输入轴设于所述壳体内，并与所述驱动电机传动连接；所述输出结构设于所述壳体内；所述行星齿轮传动结构设于所述壳体内，与所述输入轴和所述输出结构传动连接。

于一实施例中，所述行星齿轮传动结构包括：第一级太阳轮、内齿圈、第一级行星架、第一级行星齿轮组、第二级太阳轮、第二级行星架和第二级行星齿轮组，所述第一级太阳轮与所述输入轴固定连接；所述内齿圈固定于所述壳体；所述第一级行星架能转动地设于壳体内，所述第一级行星齿轮组能转动地设于所述第一级行星架上，并与所述第一级太阳轮和所述内齿圈啮合；所述第二级太阳轮固定于所述第一级行星架；所述第二级行星架能转动地设于壳体内，且与所述输出结构固定连接；所述第二级行星齿轮组能转动地设于所述第二级行星架上，并与所述第二级太阳轮和所述内齿圈啮合。

于一实施例中，所述第一级行星架与所述输入轴为同轴设置，且均为空心结构。

于一实施例中，所述输入轴的底端具有轴头，所述第一级太阳轮固定设于轴头。

于一实施例中，所述驱动电机包括电机定子和电机转子，电机定子固定在壳体中，电机转子固定在输入轴上。

于一实施例中，所述协作机器人一体化关节还包括：绝对值编码器，所述绝对值编码器设于所述输入轴上，用于检测所述输入轴的转动角度。

于一实施例中，所述绝对值编码器包括：编码器轴承座、转接轴、码盘和编码器读头，所述编码器轴承座内安装有编码器轴承，编码器轴承座固定设于所述壳体；所述转接轴通过所述编码器轴承能转动地设于所述编码器轴承座内，且与所述输入轴固定连接；所述码盘与所述转接轴固定连接；所述编码器读头固定连接于所述壳体或者所述编码器轴承座，且用于检测所述码盘的转动角度；其中，所述码盘、所述转接轴和所述输入轴均为同轴设置。

于一实施例中，所述协作机器人一体化关节还包括：制动结构，设于所述输入轴上，用于制动所述输入轴。

于一实施例中，所述制动结构包括：刹车盘、挡柱安装套、挡柱、电磁铁安装座、电磁铁和弹簧，所述刹车盘套设在所述输入轴上，并与所述输入轴固定连接；所述挡柱安装套设于所述壳体；所述挡柱能活动地设于所述挡柱安装套内；所述电磁铁安装座固定连接于所述编码器轴承座；所述电磁铁安装于所述电磁铁安装座，用于推动所述挡柱；所述弹簧设于所述挡柱安装套内，用于使所述挡柱复位；其中，当所述挡柱被所述电磁铁推动至第一预设位置，所述刹车盘处于正常转动状态，当所述挡柱被所述弹簧复位至第二预设位置，所述刹车盘被所述挡柱限制处于制动状态。