[发明专利]一种电机制动系统、多关节机器人及电机制动方法

权利要求书

1.一种电机制动系统，包括电机和制动器，其特征在于，所述电机具有常规状态和减速状态，所述减速状态下电机的转速小于常规状态下电机的转速，所述制动器包括：制动片，固定于电机轴以跟随电机轴旋转；阻挡元件，可在阻挡位置和非阻挡位置之间移动，在所述阻挡位置时，所述阻挡元件与所述制动片接合以限制制动片的旋转；在所述非阻挡位置时，所述阻挡元件允许所述制动片的旋转；其中，制动器被激活时，所述阻挡元件由非阻挡位置向阻挡位置移动；

当所述电机在常规状态下时，所述阻挡元件允许所述制动片的旋转；

当所述电机由常规状态切换为减速状态后，所述电机的旋转速度相较于常规状态降低，所述制动器被激活，使得所述阻挡元件移动至阻挡位置以限制制动片的旋转，进而使得电机轴停止转动；

所述阻挡元件包括挡销和致动器，制动器被激活时，所述致动器使挡销向阻挡位置移动，所述制动片包括沿周向分布的多个凸起部，所述挡销与所述凸起部接合以限制制动片的旋转，所述挡销的端部包括与凸起部接触的斜角，所述挡销向阻挡位置移动时所述斜角受到凸起部的作用力大于一阈值时，所述挡销向非阻挡位置移动。

2.根据权利要求1所述的电机制动系统，其特征在于，所述电机包括继电器，继电器检测到断电信号时控制电机绕组短路以抑制电机转动，电机旋转速度降低以由常规状态切换为减速状态。

3.根据权利要求1所述的电机制动系统，其特征在于，所述阻挡元件由非阻挡位置向阻挡位置移动时，当所述电机的转速低于一阈值时，所述阻挡元件移动至阻挡位置以限制制动片的旋转；反之，阻挡元件不移动或阻挡元件向阻挡位置移动但不限制制动片的旋转。

4.根据权利要求1所述的电机制动系统，其特征在于，所述阻挡元件包括挡销和致动器，所述阻挡元件被配置为沿电机轴方向移动，所述致动器在激活制动器时使挡销由非阻挡位置向阻挡位置移动。

5.根据权利要求1所述的电机制动系统，其特征在于，所述凸起部形成为镂空结构，所述凸起部包括与所述挡销的斜角配合的切面。

6.一种多关节机器人，包括多个机器人关节和连接部件，所述机器人关节包括输出轴和/或输出法兰，用于连接至相邻的机器人关节或相邻的连接部件，其特征在于，所述机器人关节包括权利要求1-5中任一项所述的电机制动系统。

7.一种电机制动方法，应用于机器人关节的制动控制，其特征在于，机器人关节包括电机和制动器，所述电机具有常规状态和减速状态，所述减速状态下电机的转速小于常规状态下电机的转速；所述制动器包括：制动片，固定于电机轴以跟随电机轴旋转；阻挡元件，可在阻挡位置和非阻挡位置之间移动，在所述阻挡位置时，所述阻挡元件与所述制动片接合以限制制动片的旋转；在所述非阻挡位置时，所述阻挡元件允许所述制动片的旋转；其中，制动器被激活时，所述阻挡元件由非阻挡位置向阻挡位置移动；

所述方法包括：

降低电机速度，以使电机由常规状态切换至减速状态；

当电机处于减速状态时，激活制动器，使得所述阻挡元件移动至阻挡位置以限制制动片的旋转，进而使得电机轴停止转动；

其中，所述阻挡元件包括挡销和致动器，制动器被激活时，所述致动器使挡销向阻挡位置移动，所述制动片包括沿周向分布的多个凸起部，所述挡销与所述凸起部接合以限制制动片的旋转，所述挡销的端部包括与凸起部接触的斜角，所述挡销向阻挡位置移动时所述斜角受到凸起部的作用力大于一阈值时，所述挡销向非阻挡位置移动。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述电机包括继电器，所述降低电机速度包括：继电器检测断电信号，控制电机绕组短路以降低电机速度。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述阻挡元件包括致动器和挡销，所述方法包括：所述挡销由非阻挡位置向阻挡位置移动时，当所述电机的转速低于一阈值时，所述挡销移动至阻挡位置以限制制动片的旋转；反之，所述挡销不移动或挡销向阻挡位置移动但不限制制动片旋转。