[发明专利]一种无力矩传感器的机械臂模块化关节

权利要求书

1.一种无力矩传感器的机械臂模块化关节，包括壳体(1)及设置于壳体(1)内的制动机构、传动机构、与传动机构连接的输出轴(2)及控制机构，其特征在于：所述传动机构包括转轴(3)，所述转轴(3)两端分别刚性连接有制动机构和谐波减速器(5)，所述谐波减速器(5)与所述输出轴(2)刚性连接，所述转轴(3)套装有电机(7)，所述控制机构包括控制器(8)及用以检测输出轴(2)相对壳体(1)位移的第一传感器和用以检测转轴(3)转速的第二传感器，所述第一传感器、第二传感器和电机(7)均与控制器(8)电连接；所述电机(7)包括套装于转轴(3)上的转子(7-1)和设置于转子(7-1)外围的定子(7-2)，所述定子(7-2)套装有用以电机(7)周向定位的定子套筒(9)，所述转轴(3)设置有用以抵接转子(7-1)一端面的轴肩，转轴(3)上还设置有用以抵接转子(7-1)另一端面的第一挡圈(10-1)；所述壳体(1)上设置有用以抵接定子套筒(9)侧面和一端面的限位部，所述定子套筒(9)的另一端面抵接有第二挡圈(10-2)；所述转轴(3)外侧还套装有用以转轴(3)周向定位的第一轴承(11)和第二轴承(12)，所述第一轴承(11)的外圈抵接壳体(1)，第一轴承(11)的内圈一端面抵接第一挡圈(10-1)，另一端面抵接有第三挡圈(10-3)，所述第二轴承(12)的外圈抵接定子套筒(9)，所述定子套筒(9)设置有用以抵接第二轴承(12)的外圈的一端面和侧面的限位部，所述第二轴承(12)的外圈的另一端面抵接第二挡圈(10-2)，所述转轴(3)设置有抵接第二轴承(12)内圈的一端面的轴肩，所述第二轴承(12)内圈的另一端面抵接有第四挡圈(10-4)，所述第四挡圈(10-4)与转轴(3)刚性连接；所述谐波减速器(5)从里向外依次设置有波发生器(5-1)、柔轮(5-2)和刚轮(5-3)，所述转轴(3)为阶梯轴，所述波发生器(5-1)与阶梯轴的直径较小的一端刚性连接，所述刚轮(5-3)固定于壳体(1)上，所述柔轮(5-2)通过第二转接头(6)与输出轴(2)刚性连接；所述输出轴(2)套装有第三轴承(13)，所述第三轴承(13)的外圈抵接壳体(1)，所述壳体(1)上设置有抵接第三轴承(13)外圈的一端面和侧面的限位部，所述第三轴承(13)的外圈的另一端面采用固定螺母(18)定位，所述输出轴(2)上设置有用以抵接第三轴承(13)的内圈的一端面的轴肩，所述第三轴承(13)的内圈的另一端面抵接有第五挡圈(10-5)，所述第五挡圈(10-5)与输出轴(2)刚性连接；所述制动机构包括制动器(14-1)和与其相对设置的衔铁(14-2)，所述衔铁(14-2)与转轴(3)通过第一转接头(4)刚性连接，所述衔铁(14-2)与制动器(14-1)间设置有制动间隙；所述第一传感器为绝对式编码器，所述绝对式编码器包括绝对式磁栅(15-1)和绝对式读数头(15-2)，所述绝对式磁栅(15-1)抵接壳体(1)，所述壳体(1)上设置有抵接所述绝对式磁栅(15-1)侧面和一端面的限位部，所述绝对式磁栅(15-1)的另一端面抵接第五挡圈(10-5)，所述第二传感器为增量式编码器，所述增量式编码器包括增量式磁栅(16-1)和增量式读数头(16-2)，所述增量式磁栅(16-1)套装于转轴(3)上，所述转轴上(3)设置有抵接增量式磁栅(16-1)一端面的轴肩，所述增量式磁栅(16-1)另一端面抵接第一转接头(4)；所述输出轴(2)远离谐波减速器(5)的一端设置有若干周向螺孔，所述关节还设置有用以和另一关节相连接的连接部(17)，所述连接部(17)设置有若干与所述周向螺钉孔配合的螺栓，关节与关节之间通过所述螺栓与周向螺孔实现连接。