[发明专利]一种高精度转动关节装置及其实现方法

说明书

本发明提供了一种高精度转动关节装置及其实现方法，通过在转动关节的底座、第一转动件之间安装设置有第一驱动部件和第二驱动部件的第一驱动机构；在转动关节的第一转动件和第二转动件之间安装设置有第三驱动部件和第四驱动部件的第二驱动机构；控制处于不同工位时第一驱动部件第一转动件转动与第二驱动部件驱动所述第一转动件转动同向不同力；所述第三驱动部件驱动所述第二转动件转动与第四驱动部件驱动所述第二转动件转动同向不同力。在同向不同力状态下，驱动机构可以消除空回虚位，从而克服多关节存在累积误差，难于实现转动关节精确拾取的缺陷。

技术领域

本发明涉及精密仪器技术领域，尤其涉及的是一种高精度转动关节装置及其实现方法。

背景技术

高精度马达的价格昂贵，且其实现较为困难，如显微镜的载玻片的精度控制，一方面需要精密适配，例如马达驱动丝杆，丝杆带动滑块，滑块与丝杆之间的间隙需要精确适配，然而两者的配合存在余度，尤其是在高精度驱动的要求之下，滑块与丝杆适配余度要小，而另一方面，余度过小时又会造成驱动的紧张度过大，磨损容易严重，导致使用寿命受限，更增加了成本。

利用马达驱动转动关节转动的装置中，针对转动关节和智能机器人的关节控制，高精度需求。不精确的手臂控制精度会导致多个关节的积累误差，最终难于实现转动关节位置的精确拾取

因此，现有技术有待于进一步的改进。

发明内容

鉴于上述现有技术中的不足之处，本发明的目的在于为用户提供一种高精度转动关节装置及其实现方法，克服现有技术中转动关节装置在驱动关节转动时由于多个关节之间的积累误差，导致转动关节的定位无法精确控制的缺陷。

本发明所公开的技术方案如下：

一种高精度转动关节装置，其中，包括：

底座、转动平面相互垂直的第一转动件和第二转动件，以及设置在所述底座与第一转动件之间的第一驱动机构和设置在所述第一转动件与第二转动件之间的第二驱动机构；

所述第一驱动机构包括:第一驱动部件和第二驱动部件；

所述第一驱动部件驱动所述第一转动件转动与第二驱动部件驱动所述第一转动件转动同向不同力；且所述第一驱动部件在驱动第一转动件运动到终点后，采用第一驱动部件的阻抗并由第二驱动部件驱动消除空回，然后再由第二驱动部件驱动所述第一转动件运动；

所述第二驱动机构包括：第三驱动部件和第四驱动部件；

所述第三驱动部件驱动所述第二转动件转动与第四驱动部件驱动所述第二转动件转动同向不同力。

可选的，所述第一转动件与底座之间还设置有：第一连接件；所述第一连接件的两端分别与所述第一转动件和所述底座相连接；

所述第一驱动部件包括：与所述第一连接件相连接的第一齿轮和驱动所述第一齿轮转动的第一驱动电机；

所述第二驱动部件包括：与所述第一连接件相连接的第二齿轮和驱动所述第二齿轮转动的第二驱动电机；

所述第一驱动电机，用于当所述转动关节装置处于第一工位时，驱动所述第一齿轮带动第一连接件和第一转动件转动；

所述第二驱动电机，用于当所述转动关节装置处于第二工位时，驱动所述第二齿轮带动第一连接件和第二转动件转动；

所述第一齿轮转动与所述第二齿轮转动同向不同力。

可选的，所述第一连接件包括：第一连接杆和分别连接在所述第一连接杆两端的第一齿轴、和第二齿轴；所述第二齿轴的表面设置有齿牙

在所述转动关节装置处于第一工位时，所述第一齿轮与所述齿牙相啮合；在所述转动关节装置处于第二工位时，所述第二齿轮与所述齿牙相啮合。