[发明专利]一种单自由度机器人摆转关节模块

摘要

本发明涉及一种单自由度机器人摆转关节模块。该关节模块具有一个转动自由度，其关节转轴与模块连接轴线垂直，形成摆转运动。它配以相应的控制系统即可实现运动或力矩控制，关节零位和极限位置用霍尔开关检测。主要包括伺服电机及光电编码器组件、盘式谐波减速器组件、谐波减速器输出轴、电机座、关节座、轴承及轴套和端盖、一对锥齿轮和关节转轴等。电机轴通过轴套与谐波减速器的波发生器连接，而谐波减速器的输出刚轮与输出盘固接。后者与关节转轴之间是一对锥齿轮。关节转轴通过梯形键与关节摆动件连接而最终实现运动和动力的传输。本模块结构紧凑，与其它模块或零部件连接方便，可组合构建多种机器人或其它机电系统。

主权项

一种单自由度机器人摆转关节模块，其特征在于：包括伺服电机及光电编码器组件、电机座、关节座、摆转关节带键端盖、摆转关节过渡端盖、关节摆动件、锥齿轮、关节转轴、谐波减速器输出轴、盘式谐波减速器组件、轴套、控制器及其安装架，各零部件的连接方式为：伺服电机及光电编码器组件与电机座通过螺钉轴向紧固，电机轴通过轴套与盘式谐波减速器组件的波发生器相连；谐波减速器组件中的输入刚轮通过螺钉与电机座紧固连接，而输出刚轮则通过螺钉与谐波减速器输出轴的盘形端连接；谐波减速器输出轴由一对角接触球轴承支承于关节座内；电机座与关节座用螺钉固定；谐波减速器输出轴的另一端与一个锥齿轮用锥销配打连接，该锥齿轮再与关节转轴上的锥齿轮啮合；关节转轴两端通过梯形键与摆转关节带键端盖配合，摆转关节带键端盖通过摆转关节过渡端盖间接地与关节摆动件固连，从而将电机轴的旋转运动转换为关节摆动件的摆转运动；控制器通过安装架固定于电机座内，用以采集零位和限位开关信息及控制伺服电机；电机及光电编码器组件、电机座、关节座、盘式谐波减速器组件、谐波减速器输出轴和输入锥齿轮的轴线重合，并与关节转轴垂直，关节转轴也与关节摆动件的轴线垂直。