[发明专利]一种驱控一体化力矩可测控机器人摆转关节模块

权利要求书

1.一种驱控一体化力矩可测控机器人摆转关节模块，其特征在于：包括基座、关节输出件、驱动控制器、传动机构、力矩传感器、第一编码器和第二编码器，基座包括安装部和传动部，传动部设有传动腔，传动机构包括无框电机、传动轴和谐波减速器，无框电机包括定子和转子，无框电机的定子固定在传动腔内，传动轴与无框电机的转子配合连接且传动轴两端通过轴承支撑在传动腔内，传动轴的一端与谐波减速器的波发生器连接；谐波减速器的钢轮与力矩传感器的一端连接，力矩传感器的另一端与关节输出件连接；驱动控制器设在安装部上，第一编码器用于测量关节输出件或力矩传感器的角位移信息，第二编码器用于测量转子或传动轴的角位移信息；无框电机的控制端与驱动控制器电连接，力矩传感器、第一编码器和第二编码器分别与驱动控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的驱控一体化力矩可测控机器人摆转关节模块，其特征在于：所述第一编码器为绝对式编码器，绝对式编码器包括磁环和读数头，所述传动轴为中空结构，，谐波减速器设有中空孔，传动轴的中空孔内设有中空的测量轴，测量轴一端穿过谐波减速器的中空孔后与力矩传感器固定连接，测量轴另一端伸出至传动轴的中空孔外，绝对式编码器磁环通过第一安装座固定在测量轴另一端端面上，传动腔内设有第一支架，绝对式编码器读数头固定在第一支架上且与绝对式编码器磁环的位置相对应；谐波减速器、测量轴和传动轴的中空孔构成内线走线孔。

3.根据权利要求2所述的驱控一体化力矩可测控机器人摆转关节模块，其特征在于：所述传动轴与测量轴之间设有轴承。

4.根据权利要求1所述的驱控一体化力矩可测控机器人摆转关节模块，其特征在于：所述第二编码器为增量式编码器，增量式编码器包括磁环和读数头，增量式编码器磁环通过第二安装座固定在传动轴另一端端面上，传动腔内设有第二支架，增量式编码器读数头固定在第二支架上且与增量式编码器磁环的位置相对应。

5.根据权利要求1所述的驱控一体化力矩可测控机器人摆转关节模块，其特征在于：所述传动轴另一端设有防止传动轴随意转动的止动机构，当摆转关节模块通电时，传动轴能自由转动，当摆转关节模块失电时，传动轴被止动机构卡住不能自由转动。

6.根据权利要求5所述的驱控一体化力矩可测控机器人摆转关节模块，其特征在于：所述止动机构包括电磁铁、复位弹簧、衔铁和止动卡环，止动卡环固定套在传动轴另一端上，电磁铁和衔铁固定在传动腔内，当摆转关节模块通电时电磁铁通电，电磁铁和衔铁相吸合，衔铁处于吸合位置，传动轴能自由转动，当摆转关节模块失电时电磁铁失电，衔铁在复位弹簧作用下回复至止动位置，止动卡环被衔铁卡住，传动轴不能自由转动。

7.根据权利要求6所述的驱控一体化力矩可测控机器人摆转关节模块，其特征在于：所述传动轴两端上的轴承通过轴承座支撑在传动腔内，所述传动轴另一端上还设有轴套，所述止动机构还包括波形垫圈和限位凸肩，限位凸肩固定设在传动轴另一端上，波形垫圈和止动卡环套在传动轴另一端上并依次位于轴套与限位凸肩之间，止动卡环被波形垫圈和限位凸肩挤压夹紧而套在传动轴另一端上。

8.根据权利要求7所述的驱控一体化力矩可测控机器人摆转关节模块，其特征在于：所述限位凸肩为C型定位环，传动轴另一端上设有卡槽，C型定位环卡扣在卡槽上。

9.根据权利要求2所述的驱控一体化力矩可测控机器人摆转关节模块，其特征在于：所述力矩传感器为轮辐式传感器，轮辐式传感器包括内环、外环及应变梁，所述力矩传感器的外环与谐波减速器的钢轮通过螺栓固定连接，所述力矩传感器的内环与关节输出件通过螺栓固定连接。

10.根据权利要求1所述的驱控一体化力矩可测控机器人摆转关节模块，其特征在于：所述基座的安装部和传动部之间设有分隔板，所述驱动控制器通过散热板固定在分隔板上。