[发明专利]一种集成化的机器人关节模组

权利要求书

1.一种集成化的机器人关节模组，其特征在于：包括关节输出构件(1)、谐波减速器(2)、关节外壳(3)、驱动电机主体(4)、刹车机构(5)、集成电路模块(8)；

所述关节输出构件(1)用于连接外部执行机构或负载；所述谐波减速器(2)用于调节关节输出构件(1)的转速；所述关节外壳(3)用于固定谐波减速器(2)、驱动电机主体(4)、刹车机构(5)和集成电路模块(8)；所述驱动电机主体(4)根据集成电路模块(8)的指令用于驱动谐波减速器(2)；所述刹车机构(5)根据集成电路模块(8)的指令用于对驱动电机主体(4)抱闸；所述集成电路模块(8)根据外部上位机的指令、驱动电机主体(4)的工作状态、关节输出构件(1)的工作状态，驱动驱动电机主体(4)；

所述谐波减速器(2)包括钢轮(21)、柔轮(22)；所述钢轮(21)与关节输出构件(1)固定连接，所述固定谐波减速器(2)通过柔轮(22)与关节外壳(3)固定连接；所述驱动电机主体(4)为无框直驱电机。

2.根据权利要求1所述的一种集成化的机器人关节模组，其特征在于：所述集成电路模块(8)包括抱闸电路(81)、驱动电路(82)、MCU、绝对编码器电路(84)；

所述抱闸电路(81)根据MCU的抱闸指令输出抱闸信号给刹车机构(5)；

所述驱动电路(82)与驱动电机主体(4)连接，根据MCU的驱动指令驱动驱动电机主体(4)；

所述MCU根据外部上位机的指令、驱动电机主体(4)的工作状态、关节输出构件(1)的工作状态，输出驱动指令触发驱动电路(82)，输出抱闸指令给抱闸电路(81)；

所述绝对编码器电路(84)用于获取驱动电机主体(4)的工作状态和关节输出构件(1)的工作状态，然后输出给MCU。

3.根据权利要求1所述的一种集成化的机器人关节模组，其特征在于：所述关节输出构件(1)包括输出法兰(11)和输出轴(12)；所述输出法兰(11)连接外部执行机构或负载；所述输出轴(12)为中空管状；所述谐波减速器(2)还包括中空输入轴(23)；所述输出轴(12)穿过中空输入轴(23)，中空输入轴(23)和输出轴(12)之间留有间隙；所述输出法兰(11)与输出轴(12)过盈配合连接。

4.根据权利要求1所述的一种集成化的机器人关节模组，其特征在于：所述驱动电机主体(4)包括驱动电机定子(41)、驱动电机转子(42)；所述电机定子(41)包括定子绕组(411)、定子铁芯(412)；所述定子铁芯(411)与关节外壳(3)固定连接，定子绕组(411)和定子铁芯(412)连接；所述驱动电机转子(42)包括转子磁轭(421)、转子磁钢(422)；所述转子磁钢(422)均匀安装在转子磁轭(421)的圆周上；所述谐波减速器(2)还包括中空输入轴(23)，所述转子磁轭(421)套装在谐波减速器(2)的中空输入轴(23)阶梯面上。

5.根据权利要求1所述的一种集成化的机器人关节模组，其特征在于：所述刹车机构(5)包括制动器(51)和制动器过渡固定件(52)；所述制动器(51)包括可释放电枢板(511)和磁轭固定端(512)；所述磁轭固定端(512)与关节外壳(3)固定连接，所述可释放电枢板(511)与制动器过渡固定件(52)固定连接，所述制动器过渡固定件(52)和谐波减速器(2)的中空输入轴(23)固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种集成化的机器人关节模组，其特征在于：所述关节外壳(3)还包括T型关节外壳(31)、斜面套筒(32)、端盖(33)、过渡件(34)；所述机器人关节模组还包括电机输入端编码器(6)、关节输出端编码器(7)；T型关节外壳(31)；T型关节外壳(31)相对的两端中，其中一端安装关节输出构件(1)，另一端依次安装斜面套筒(32)和端盖(33)；过渡件(34)固定在T型关节外壳(31)内；过渡件(34)用于固定刹车机构(5)、电机输入端编码器(6)、关节输出端编码器(7)和集成电路模块(8)。