[实用新型]一种双自由度圆柱关节模块

说明书

本实用新型公开一种双自由度圆柱关节模块，包括内部设有空腔的外壳，外壳表面设有若干个开口，外壳内部一侧安装伺服驱动控制器，伺服驱动控制器端部通过外壳侧面开口与其他外接的模块连接，双自由度圆柱关节模块还设有竖直穿过外壳上下竖直相对开口且垂直移动和/或旋转的丝杆，外壳内部安装有传动机构配合传动丝杆，传动机构与伺服驱动控制器电连接。相对于现有技术，本实用新型的双自由度圆柱关节模块具有结构紧凑以及控制方式简单可靠等优点。

技术领域

本实用新型涉及机器人控制技术领域，特别涉及一种双自由度圆柱关节模块。

背景技术

现今，机器人技术已经取到极大的发展，机器人具有高度灵活性，因此被广泛应用于各个行业以及各种场景中。但是现有技术的机器人系统主要针对特定的使用环境和场合，因此缺乏功能的扩展性和结构的重构性。

另外，对于产品线的快速更新换代，往往需要更换其他相应的机器人系统，才能满足生产需求，因此容易导致严重浪费生产资源并且制约机器人的推广应用。多功能、易构建和低成本是机器人新系统开发中的重要原则，而模块化机器人是行之有效的解决方案。

机器人关节模块是模块化机器人的组成机构，能够简化设计制造以及维护的成本、缩短研制周期，降低研制成本。其中，直线移动关节模组在国内外早已出现，已成为常见且标准化产品。机器人转动关节模块已被国内外不少科研院所和企业研制开发。例如德国AMTec公司、Schunk公司、国内哈尔滨工业大学、中科院沈阳自动化研究所、深圳先进技术研究院以及广东工业大学仿生与智能机器人实验室(BIRL)等机构也相继开发出旋转关节模块，但是现有技术中已经开发出的转动关节模块结构较为复杂，模块之间的连接需要特制连杆，因此国内外的机器人关节模块绝大多数只有单一自由度(如直线移动或者回旋)，如使用到两个自由度，需要将两个模块串联以进行使用，但是这样方式使得结构比较松散并且体积较大。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种结构紧凑合理和控制方式简单可靠的双自由度圆柱关节模块，旨在降低机器人关节模块的体积以及提高控制自由度以及更好的控制灵活性。

为实现上述目的，本实用新型技术方案通过以下技术方案进行实现：

双自由度圆柱关节模块，包括内部设有空腔的外壳，所述外壳表面设有若干个开口，所述外壳内部一侧安装伺服驱动控制器，所述伺服驱动控制器端部通过所述外壳侧面开口与其他外接的模块连接，所述双自由度圆柱关节模块还设有竖直穿过所述外壳上下竖直相对开口且垂直移动和/或旋转的丝杆，所述外壳内部安装有传动机构配合传动所述丝杆，所述传动机构与所述伺服驱动控制器电连接。

本实用新型技术方案中，通过在带有空腔的外壳内部安装有伺服驱动控制器，并且伺服驱动控制器端部可通过外壳侧面开口与其他外接的模块连接，同时外壳内部设有传动机构与伺服驱动控制器电连接从而被驱动，而传动机构对丝杆进行驱动旋转，从而使得丝杆可以绕自身中心轴线旋转，或沿自身中心轴线直线移动、或绕自身中心轴线旋转和沿自身中心轴线直线移动复合的螺旋运动。本实用新型技术方案，外壳顶端边沿卡合相连有外壳顶盖，外壳底端边沿卡合相连有外壳底盖，外壳顶盖和外壳底盖均设有避让孔，丝杆穿过避让孔以上下轴向移动。通过在外壳的顶端和底端分别卡合相连有外壳顶盖和外壳底盖，以防止外界的灰尘进入外壳内部而影响双自由度圆柱关节模块的工作可靠性。

通过在外壳内部集成安装伺服驱动控制器以及传动机构，丝杆方便地以不同的控制方式进行工作，以满足本实用新型的双自由度圆柱关节模块应用于不同的控制方式和应用场景中。相对于现有技术，本实用新型技术方案具有结构紧凑合理、控制方式简单以及工作可靠等优点。