[实用新型]扭矩测量装置及执行装置

说明书

本实用新型公开了一种扭矩测量装置及执行装置。根据本实用新型的扭矩测量装置，包括固定座、电机和测量装置，电机包括电机定子和电机转子；电机定子可转动地设置在固定座上，且电机定子的转动轴与电机转子同轴；测量装置第一端固定在固定座上，第二端固定在电机定子上。本实用新型通过将定子与固定座之间设置为周向可转动的方式，通过测量定子所受到来自固定座的力，从而转换得到转子所受力矩，解决了现有技术中需要通过滑环引线而导致结构复杂的问题，而且测量精度更高更可靠。

技术领域

本实用新型涉及扭矩测量领域，特别涉及一种扭矩测量装置及执行装置。

背景技术

现有技术中，许多场合需要测量的执行装置所受力或力矩。例如，手术机器人进行手术过程中，需要精确测量每个操作动作所收到的反作用力，从而对下一步操作提供更多信息。

在各类手术机器人中，一般采用电机作为执行装置的动力源。现有技术中，一般将电机定子固定设置在固定座上，测力传感器与电子转子固定连接，由于工作过程中，电子转子转动，测力传感器的引线只能通过滑环接出与相应的控制装置连接，进而采集并计算出所受力矩。由于滑环存在，导致整个结构设计复杂，而且滑环使用寿命短，滑环连接处电阻与磨损程度有关，导致测量精度降低。

实用新型内容

本实用新型提供了一种结构简单，测量可靠的扭矩测量装置及执行装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

依据本实用新型的一个方面，提供了一种扭矩测量装置，包括固定座、电机和测量装置，电机包括电机定子和电机转子；电机定子可转动地设置在固定座上，且电机定子的转动轴与电机转子同轴；测量装置第一端固定在固定座上，第二端固定在电机定子上。

进一步地，固定座具有环状部和支撑在环状上的固定支腿；环状部上具有轴承孔；电机定子通过轴承固定在轴承孔中。

进一步地，扭矩测量装置还包括转动座，转动座与电机定子固定连接；转动座具有与轴承内孔配合的轴部。

进一步地，扭矩测量装置还包括固定在环状部上的第一支架和固定在转动座上的第二支架；测量装置两端分别固定在第一支架和第二支架上。

进一步地，第一支架和第二支架与测量装置相对的两个侧面分别固定。

本实用新型还提供了一种执行装置，包括前述的扭矩测量装置。

综上所述，根据本实用新型的扭矩测量装置及执行装置，电机定子与转子同轴地可转动地设置在固定座上，且测量装置两端分别固定在固定座和电机定子上。也即电机定子在周向仅通过测量装置固定，在电机工作时，电机转子受到电机定子施加的电磁扭矩和负载施加的阻力矩。根据物理学定律，知当电机转子作匀速运动时，所受外力和为零。此时电机受到的两个方向相反的扭矩相等，即电磁扭矩与负载阻力矩相等。而此时，定子受到来自转子的电磁扭矩反作用力，其大小与转子受到的电磁扭矩相等，同时定子还受到固定座通过测量装置传递的反作用力矩，这两个力矩平衡保证定子不发生移动。该反作用力矩通过的测量装置测量的力与力臂相乘即可得到。

因此，本实用新型通过将定子与固定座之间设置为周向可转动的方式，通过测量定子所受到来自固定座的力，从而转换得到转子所受力矩，解决了现有技术中需要通过滑环引线而导致结构复杂的问题，而且测量精度更高更可靠。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型的扭矩测量装置的分解结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。