[发明专利]一种多功能轻量化服务机器人关节模块

权利要求书

1.一种多功能轻量化服务机器人关节模块，其特征在于，包括输出端、中空直流无刷电机、法兰(2)、中空走线盘管中空谐波减速器(1)、霍尔式绝对定零度盘(8)、光电反射式相对编码器(7)以及控制装置(12)；其中：

所述中空谐波减速器(1)与输出端相连接，并通过中空直流无刷电机驱动，带动输出端转动；

所述光电反射式相对编码器(7)设置于中空直流无刷电机处，用于测量中空直流无刷电机的输出转速；

所述控制装置与中空直流无刷电机相连接，用于控制中空直流无刷电机运转；

所述法兰(2)设置于中空谐波减速器(1)的输入轴上，用于连接中空直流无刷电机与中空谐波减速器(1)；

所述中空走线盘管设置于输出端；

所述霍尔式绝对定零度盘(8)设置于输出端，用于对关节的零位进行确定。

2.根据权利要求1所述的多功能轻量化服务机器人关节模块，其特征在于，所述控制装置(12)包括上层PCB板、下层PCB板、铜柱(13)、传感器组件、控制器以及通讯组件，所述上层PCB板和下层PCB板之间通过铜柱(13)连接；所述传感器组件、控制器以及通讯组件集成设置于上层PCB板和下层PCB板上。

3.根据权利要求2所述的多功能轻量化服务机器人关节模块，其特征在于，所述铜柱(13)垂直设置于上层PCB板和下层PCB板之间。

4.根据权利要求2所述的多功能轻量化服务机器人关节模块，其特征在于，所述传感器组件包括如下任一个或任多个传感器：

-温度传感器；

-湿度传感器；

-电压传感器；

-电流传感器；

-陀螺仪加速度计。

5.根据权利要求2所述的多功能轻量化服务机器人关节模块，其特征在于，所述控制器采用stm32f4xx系列控制芯片。

6.根据权利要求2所述的多功能轻量化服务机器人关节模块，其特征在于，所述通讯组件通过EtherCat总线系统与其他关节模块和/或上位机连接。

7.根据权利要求1所述的多功能轻量化服务机器人关节模块，其特征在于，所述中空直流无刷电机包括中空电机轴(10)、中空电机转子(4)和中空电机定子(3)，所述中空电机转子(4)套装于中空电机轴(10)上并与法兰(2)固定，所述中空电机定子(3)设置于中空电机轴(10)与中空电机转子(4)之间；所述中空电机轴(10)作为中空走线管，与中心走线盘管共轴心。

8.根据权利要求1所述的多功能轻量化服务机器人关节模块，其特征在于，所述中空谐波减速器(1)包括谐波减速器柔轮、谐波减速器钢轮和谐波发生器，所述谐波减速器钢轮和谐波发生器分别与谐波减速器柔轮相连接。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的多功能轻量化服务机器人关节模块，其特征在于，还包括外壳组件；

所述外壳组件包括上外壳、下外壳和后盖，所述上外壳和下外壳上下设置，所述后盖设置于下外壳的底部；

所述控制装置(12)设置于下外壳内；

所述中空直流无刷电机设置于上外壳内；

所述输出端、中空谐波减速器(1)、霍尔式绝对定零度盘(8)分别设置于上外壳的外部；

所述光电反射式相对编码器(7)设置于上外壳与中空直流无刷电机之间。