[实用新型]一种协作机器人的标准关节

说明书

本实用新型公开了一种协作机器人的标准关节，包括直流无刷电机，直流无刷电机通过第一齿轮传动组使得关节外轮转动，另外，直流无刷电机通过第二齿轮传动组使得电位器转动。本实用新型体积小重量轻，并可输出大扭矩的标准机器人关节，方便了用户对于机器人关节的安装和使用，与此同时，增加了高精度的反馈系统，使得用户可以直接将此关节提供的接口进行闭环控制，大大加快了研发的速度，简化了调试的难度。

技术领域

本实用新型涉及协作机器人领域，特别涉及一种协作机器人的标准关节。

背景技术

目前，机器人的关节是机器人整体部件中非常重要组成部件，比如市面上大多数工业机器人有3～6个运动自由度，也就是3-6个关节组成。正是这些关节的运动来完成机器人需要完成的动作。

随着当前定制化协作型机器人的市场需求量的提高，各类厂家为了加快上市，需要尽可能地缩短研发的周期，因此在研发周期中，更多体现在系统高度集成和算法的高速迭代，对于机器人关节部分，会越来越多使用市面上已经开发好的关节模块作为集成的一部分，来缩短研发周期。对于协作机器人来说，由于用在非工业场合，并无大扭矩要求。所需要的关节需要灵巧，轻便，同时也需要有反馈信号便于开发者进行控制机器人。

但是如今的问题在于市面上目前的标准关节模块普遍存在各种缺陷难以满足定制化协作机器人的需求。

目前，机器人关节市场上常见的标准关节为两种，一种是直流无刷电机加减速齿轮组，另一种是伺服电机加减速齿轮组。通过直流无刷电机或伺服电机与一系列从动齿轮啮合以进行传动，使得机器人关节转动。以下为讨论着两种标准关节的优缺点。

其中一种标准关节由直流无刷电机加减速齿轮组组成，从体积重量和价格上，比较适用于协作机器人，但是此类关节没有额外的信号反馈装置，是属于一个开环的控制关节，因此用户一般会额外自行考虑设计和增加反馈装置，如编码器或电位器，加大了机器人产品研发的难度和周期。

另一种标准关节由伺服电机加减速齿轮组组成，此类关节可提供精确的反馈信号，提供大扭矩输出，常用于高精度和高扭矩的工业机器人，但缺点是伺服电机的价格高，同时体积重量大，对于协作机器人来讲，没有高精度和高扭矩的要求，并且伺服电机的大体积和大重量，无法满足协作机器人小体积，低重量的要求，故不适用与协作机器人。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种协作机器人的标准关节，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种协作机器人的标准关节，包括直流无刷电机，直流无刷电机通过第一齿轮传动组使得关节外轮转动，另外，直流无刷电机通过第二齿轮传动组使得电位器转动；即：

直流无刷电机输出轴连接的第一主轴齿轮一侧设有第一双重齿轮并与其啮合，与第一双重齿轮同轴的第二主轴齿轮与第二双重齿轮啮合，第二双重齿轮与第三双重齿轮啮合，第三双重齿轮与带轴的单层齿轮啮合，单层齿轮的输出轴通过轴承连接到关节外轮；

直流无刷电机输出轴连接的第一主轴齿轮另一侧设有第四双重齿轮并与其啮合，第四双重齿轮与第五双重齿轮啮合，第五双重齿轮与电位器的输出轴连接。

本实用新型的进一步改进在于：第一主轴齿轮与第一双重齿轮的传动比为20:52。

本实用新型的进一步改进在于：第二主轴齿轮与第二双重齿轮的传动比为20:47。

本实用新型的进一步改进在于：第二双重齿轮与第三双重齿轮的传动比为12:59。

本实用新型的进一步改进在于：第三双重齿轮与单层齿轮的传动比为15:55。

本实用新型的进一步改进在于：第一主轴齿轮与第四双重齿轮的传动比为20:47。

本实用新型的进一步改进在于：第四双重齿轮与第五双重齿轮的传动比为12:59。