[发明专利]机器人及其机器人关节

说明书

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种机器人及其机器人关节。

背景技术

随着用工荒现象的愈发严峻，以及国际工业4.0的大环境下，国家出台了“中国制造2025”计划，高端智能装备摆上台面，智能机器人行业迎来一轮新的发展契机。如何实现机器人和人一起工作，同时出于安全性、可协作和易于装配性等方面的考虑，催生了轻量化模块机器人的产生。

申请号为CN104400794A的专利公开了一种机器人模块关节，其安装复杂，内置一个绝对值编码器，检测精度不高，制动器内嵌在电机内部对结构设计和零部件选型的要求较高。

综上所述，如何提高机器人关节的检测精度，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种机器人关节，该机器人关节的结构设计可以有效地提高机器人关节的检测精度，本发明的第二个目的是提供一种包括上述机器人关节的机器人。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种机器人关节，包括壳体、制动器、电机、减速机以及走线管，且所述制动器、电机和减速机沿着电机轴向方向依次设置，还包括设置于所述制动器的远离电机的一侧的用于检测电机轴转动的增量式编码器和设置于所述减速机远离电机的一侧的用于检测减速机输出轴转动的绝对值编码器；

所述制动器、电机和减速机均开设有沿着其轴线的中空孔，所述走线管依次穿过所述制动器、电机和减速机的中空孔，所述制动器、电机以及减速机同轴设置。

优选地，上述机器人关节中，所述走线管的一端通过轴承与所述电机的电机轴转动连接；

还包括与所述减速机的刚轮固定连接的第一输出法兰，所述走线管的另一端通过轴承与所述第一输出法兰转动连接。

优选地，上述机器人关节中，所述增量式编码器远离所述制动器的一侧还设置有与所述壳体相对固定的驱动器集成PCB板，所述走线管穿过所述驱动器集成PCB板并与所述驱动器集成PCB板固定连接。

优选地，上述机器人关节中，还包括与所述壳体固定连接的平行于电机轴轴线的多个支柱，所述支柱与所述驱动器集成PCB板固定连接；

还包括与所述支柱固定连接的支架，其中增量式编码器读数头固定在所述支架上。

优选地，上述机器人关节中，所述减速机的柔轮与壳体固定连接，绝对值编码器转子与所述第一输出法兰固定连接，绝对值编码器电路板通过支撑板与所述减速机的柔轮固定连接。

优选地，上述机器人关节中，还包括与所述第一输出法兰固定连接的第二输出法兰，所述减速机的波发生器通过连接法兰与电机轴连接。

优选地，上述机器人关节中，所述电机的电机轴沿着其轴向分为第一段和第二段，所述第一段与所述制动器转子毂和增量式编码器码盘均固定连接，所述第二段位于电机转子内部并与之固定连接。

优选地，上述机器人关节中，还包括与所述壳体固定连接的制动器定子安装板，所述电机的电机轴通过轴承与所述制动器定子安装板转动连接，制动器定子与所述制动器定子安装板固定连接。

优选地，上述机器人关节中，所述制动器定子安装板与所述壳体之间还设置有弹性垫。

一种机器人，包括如上述中任一项所述的机器人关节。

本发明提供的机器人关节包括壳体、制动器、电机、减速机以及走线管，其中制动器、电机和减速机沿着电机轴向方向依次设置，并且制动器、电机和减速机设置于壳体内部。重点在于，该机器人关节还包括增量式编码器和绝对值编码器，其中增量式编码器设置在制动器的远离电机的一侧且能够检测电机的电机轴转动，绝对值编码器设置于减速机远离电机的一侧且能够检测减速机输出轴转动。如此，增量式编码器、制动器、电机、减速机和绝对值编码器沿着电机轴向方向依次设置。另外，走线管依次穿过制动器、电机和减速机的中空孔，即制动器、电机和减速机均开设有沿着其轴线的中空孔，制动器、电机和减速机同轴设置。走线管也与制动器、电机和减速机同轴设置。

本发明提供的机器人关节中，由于在制动器的远离电机的一侧设置了增量式编码器，同时在减速机远离电机的一侧设置了绝对值编码器，如此增量式编码器检测电机轴的转动，同时绝对值编码器检测减速机输出轴的转动，与现有技术中仅设置一个编码器相比，大大提高了检测的精度。另外，制动器、电机和减速机同轴设置，并且走线管依次穿过制动器、电机和减速机的中空孔，如此主要部件即制动器、电机和减速机均为中空结构，使得该机器人关节的结构更加紧凑。