[发明专利]集成两自由度的紧凑型机械臂关节模块

摘要

本发明提出的集成两自由度的紧凑型机械臂关节模块包括电机减速器导轨单元、齿轮齿条传动单元、箱体支撑单元、驱动控制单元与外部连接单元。电机减速器导轨单元和齿轮齿条传动单元由箱体支撑单元完成定位和支撑，其传感器和电机接线经过合理布局连接到驱动控制器上，由驱动控制单元负责传感器信号的采集处理与电机的控制；电机减速器导轨单元在伺服电机的作用下经过机械传动将伺服电机的扭矩传递给圆柱齿条，从而带动安装在圆柱齿条的外接法兰旋转运动，齿轮齿条传动单元在直驱电机的带动下经过齿轮传动带动圆柱齿条直线运动，从而带动安装圆柱齿条上的外接法兰直线运动，完成外接法兰对外的旋转运动与直线运动。

主权项

集成两自由度的紧凑型机械臂关节模块，其特征是：所述模块包括电机减速器导轨单元、齿轮齿条传动单元、箱体支撑单元、驱动控制单元与外部连接单元；所述电机减速器导轨单元，在伺服电机的带动下经过谐波减速器、导轨、滚珠花键和轴承支撑件上的支撑轴承将伺服电机的扭矩传递给圆柱齿条，从而带动安装在圆柱齿条的外接法兰旋转运动；齿轮齿条传动单元在直驱电机的带动下经过第一锥齿轮和第二锥齿轮的传动从而带动第一齿轮转动，带动与第一齿轮啮合的圆柱齿条直线运动，从而带动安装圆柱齿条上的外接法兰直线运动，从而完成外接法兰对外的旋转运动与直线运动；传感器和电机接线连接到驱动控制器上，驱动控制单元负责传感器信号的采集、处理与电机的控制；上述电机减速器导轨单元、齿轮齿条传动单元与驱动控制单元由箱体支撑单元定位与支撑，外部连接单元包括外接法兰，外接法兰为整个关节模块的执行器用以向外接输出旋转运动与直线运动；所述电机减速器导轨单元包括伺服电机、谐波减速器、第二滚动轴承、联轴器、第一滚动轴承、导轨、轴承支撑件、支承轴承与支撑轴承轴，其中伺服电机安装在主箱体的主箱体第一支撑板上，主箱体第一支撑板上安装有第二滚动轴承用以支撑和伺服电机轴相连的联轴器，联轴器的另一端连接到谐波减速器的波发生器上，谐波减速器的刚性齿轮与支撑板固连，支撑板通过长方形槽固连到主箱体上，谐波减速器的柔性齿轮法兰与在第一滚动轴承支撑下的导轨相连，导轨另一端设有螺纹孔并安装有轴承支撑件，轴承支撑件上通过支撑轴承轴安装有支撑轴承。