[发明专利]一种磁共振兼容的机器人系统

权利要求书

1.一种磁共振兼容的机器人系统，包括机器人本体（4）、控制柜（1）和线缆（6），所述控制柜（1）经由所述线缆（6）控制所述机器人本体（4）的操作，其特征在于，

所述机器人本体（4）包括电机（11）和编码器（12），所述电机（11）和编码器（12）的外部依次设置有绝缘膜（30）、金属屏蔽层（32）和绝缘壳（31），

其中所述线缆（6）包括用于通讯的通讯线缆（15，16）和用于电机驱动的电机驱动线缆（17，18），

所述电机驱动线缆（17，18）由内至外依次包括导线（27）、设置于所述导线（27）外的导线绝缘层（28）、覆盖于所述导线绝缘层（28）的电机驱动线缆内屏蔽层（26）、设置于所述电机驱动线缆内屏蔽层（26）外的外屏蔽层（25）以及设置于所述外屏蔽层（25）外的外绝缘层（24），

所述通讯线缆（15，16）由内至外依次包括双绞线（29），其中所述双绞线（29）中的每根导线（27）外设置有导线绝缘层（28），设置于所述双绞线（29）外的通讯线缆内屏蔽层（41）、设置于所述通讯线缆内屏蔽层（41）外的外屏蔽层（25）以及设置于所述外屏蔽层（25）外的外绝缘层（24），并且

所述电机驱动线缆内屏蔽层（26）为金属箔和金属编织网的双重屏蔽层，所述通讯线缆内屏蔽层（41）为金属箔，所述电机驱动线缆和通讯线缆的外屏蔽层（25）为金属编织网。

2.根据权利要求1所述的磁共振兼容的机器人系统，其特征在于，所述绝缘膜（30）为覆盖在所述电机（11）和所述编码器（12）外部的绝缘涂料，并且所述金属屏蔽层（32）为覆盖在所述绝缘壳（31）内部的金属屏蔽膜。

3.根据权利要求1所述的磁共振兼容的机器人系统，其特征在于，所述线缆（6）包括位于所述机器人本体（4）内部的编码器屏蔽线缆（34）和电机驱动屏蔽线缆（35），所述编码器屏蔽线缆（34）和所述电机驱动屏蔽线缆（35）均采用柔性印刷电路板技术制成。

4.根据权利要求3所述的磁共振兼容的机器人系统，其特征在于，所述编码器屏蔽线缆（34）经由编码器跳线盒（21）与所述通讯线缆（15，16）连接，并且所述电机驱动屏蔽线缆（35）经由电机驱动线跳线盒（22）与所述电机驱动线缆（17，18）连接。

5.根据权利要求4所述的磁共振兼容的机器人系统，其特征在于，所述电机驱动屏蔽线缆（35）在所述电机驱动线跳线盒（22）一端集成有谐波滤波器（36），用于调整所述电机（11）的电气性能。

6.根据权利要求4所述的磁共振兼容的机器人系统，其特征在于，所述通讯线缆（15，16）和用于电机驱动的电机驱动线缆（17，18）分别经由低通滤波器（19，20）、专用接地（14）和屏蔽墙（7）连接到所述控制柜（1），并且所述低通滤波器（19，20）被设置于所述屏蔽墙（7）内。

7.根据权利要求6所述的磁共振兼容的机器人系统，其特征在于，所述外屏蔽层（25）、所述电机驱动线缆内屏蔽层（26）、所述通讯线缆内屏蔽层（41）、所述低通滤波器（19，20）的外壳与专用接地（14）连接，其中所述专用接地（14）经由屏蔽墙（7）接地。

8.根据权利要求1所述的磁共振兼容的机器人系统，其特征在于，所述控制柜（1）具有铝制外壳，并且所述铝制外壳连接到保护接地（37）。

9.根据权利要求1所述的磁共振兼容的机器人系统，其特征在于，所述机器人系统还包括驱动器（13），所述驱动器（13）用于驱动所述电机（11），所述驱动器（13）包括控制器（38）和线性功率放大电路，所述控制器（38）用于产生驱动信号，并且所述线性功率放大电路对所述驱动信号进行线性功率放大。

10.根据权利要求9所述的磁共振兼容的机器人系统，其特征在于，所述线性功率放大电路包括偏置电路（39）和放大电路（40），所述偏置电路（39）用于隔离各放大电路（40）的直流电压成分并为所述放大电路（40）提供偏置电压，所述放大电路（40）用于将所述驱动信号进行放大。