本發(fā)明屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種適用于機(jī)械臂的抗沖擊柔性關(guān)節(jié)。
背景技術(shù):
機(jī)械臂作為機(jī)器人的重要執(zhí)行機(jī)構(gòu),在工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療服務(wù)以及軍事探索中均起到重要的作用。而機(jī)械臂關(guān)節(jié)作為機(jī)器人系統(tǒng)的重要組成部分,直接影響機(jī)器人系統(tǒng)的綜合性能。傳統(tǒng)的機(jī)械臂關(guān)節(jié)采用“電機(jī)+減速器+負(fù)載”的剛性設(shè)計(jì)方法,雖然能夠使機(jī)械臂在操作空間滿足速度和位置精度要求,但這種關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)缺乏柔性單元,在非結(jié)構(gòu)化環(huán)境中,機(jī)械臂關(guān)節(jié)容易受到外部沖擊而導(dǎo)致精度降低或損壞,直接影響機(jī)器人的正常運(yùn)行。近年來(lái),人們開始關(guān)注柔性關(guān)節(jié)的設(shè)計(jì)方法,提出了具有力/力矩傳感器的柔性關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)、串聯(lián)彈性驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)以及氣動(dòng)柔性關(guān)節(jié)設(shè)計(jì),使得機(jī)器人能夠避免外部沖擊對(duì)執(zhí)行關(guān)節(jié)的影響,并提高機(jī)器人與環(huán)境和操作人員之間的交互安全性。然而,基于力/力矩傳感器的柔性關(guān)節(jié)雖然具有了力矩感知功能,但是由于本身并沒(méi)有柔性機(jī)構(gòu),關(guān)節(jié)柔性有限,抵抗外部沖擊能力較差;基于串聯(lián)彈性驅(qū)動(dòng)的關(guān)節(jié)具有良好的抗沖擊和力感知能力,但大部分關(guān)節(jié)采用傳統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)彈簧作為柔性元件,其結(jié)構(gòu)適應(yīng)能力差,很難設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕的關(guān)節(jié);基于氣動(dòng)技術(shù)的柔性關(guān)節(jié)受氣缸結(jié)構(gòu)的限制,導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,實(shí)現(xiàn)技術(shù)比較困難。哈爾濱工程大學(xué)王立權(quán)等人發(fā)明的專利號(hào)CN102152319A彈性驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié),CN101318331雙串聯(lián)彈性驅(qū)動(dòng)器等驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)均采用了傳統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)彈簧;專利號(hào)CN87107075A公開的一種柔性氣缸及彎曲、扭轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)采用氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)技術(shù)提供柔性,其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種適用于機(jī)械臂的抗沖擊柔性關(guān)節(jié),其采用特制的串聯(lián)彈性體作為柔性元件,同時(shí)集驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)等于一體,具有結(jié)構(gòu)緊湊、集成度高、通用性好等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明在解決了機(jī)器人與人和環(huán)境交互安全問(wèn)題的同時(shí),也解決了傳統(tǒng)柔性關(guān)節(jié)柔性較小、柔性實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等問(wèn)題。本發(fā)明改變了傳統(tǒng)的機(jī)械臂柔性關(guān)節(jié)模式,適用于升級(jí)現(xiàn)有的機(jī)器人和機(jī)械臂關(guān)節(jié),有助于促進(jìn)機(jī)器人的更新?lián)Q代。
實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下:
一種適用于機(jī)械臂的抗沖擊柔性關(guān)節(jié),它包括驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)及失電制動(dòng)器,所述驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)包括關(guān)節(jié)輸出端外殼、關(guān)節(jié)輸入端外殼、輸出端蓋、限位塊、深溝球軸承一、串聯(lián)彈性體、連接法蘭盤、諧波減速器、柔輪鎖緊螺母、深溝球軸承二、十字交叉滾子軸承、軸承外圈擋板、軸承內(nèi)圈擋板、C形環(huán)、中空走線軸、深溝球軸承三及電機(jī),所述電機(jī)包括電機(jī)轉(zhuǎn)子、電機(jī)定子及電機(jī)中心軸,所述傳感系統(tǒng)包括第一關(guān)節(jié)位置磁編碼器、第一磁環(huán)固定架、第二關(guān)節(jié)位置磁編碼器、第二磁環(huán)固定架、電機(jī)位置磁編碼器、第三磁環(huán)固定架、第一硅鋼片及第二硅鋼片,所述失電制動(dòng)器包括失電制動(dòng)器外殼、失電制動(dòng)器端蓋、彈簧、電磁鐵、摩擦盤、摩擦柱及制動(dòng)盤;
所述輸出端蓋與所述關(guān)節(jié)輸出端外殼固定連接,所述串聯(lián)彈性體設(shè)置在關(guān)節(jié)輸出端外殼內(nèi)并與輸出端蓋固定連接,所述限位塊與串聯(lián)彈性體固定連接,所述深溝球軸承一安裝在串聯(lián)彈性體與第一磁環(huán)固定架之間,所述第一關(guān)節(jié)位置磁編碼器固定設(shè)置在輸出端蓋與第一磁環(huán)固定架之間,所述諧波減速器包括剛輪、柔輪和波發(fā)生器,所述剛輪與關(guān)節(jié)輸入端外殼固定連接,所述連接法蘭盤外圈法蘭與串聯(lián)彈性體固定連接,所述柔輪設(shè)置在連接法蘭盤內(nèi)圈法蘭與所述柔輪鎖緊螺母之間且三者固定連接,所述電機(jī)中心軸固定在電機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)部,電機(jī)中心軸一端固定設(shè)置在波發(fā)生器內(nèi)部,電機(jī)中心軸另一端與制動(dòng)盤固定連接,所述電機(jī)定子壓緊C形環(huán)并與關(guān)節(jié)輸入端外殼固定連接,所述電機(jī)轉(zhuǎn)子固定套裝在電機(jī)中心軸外側(cè),所述深溝球軸承二安裝在電機(jī)中心軸和關(guān)節(jié)輸入端外殼之間,所述十字交叉滾子軸承安裝在關(guān)節(jié)輸出端外殼和關(guān)節(jié)輸入端外殼之間,十字交叉滾子軸承外圈兩側(cè)分別通過(guò)外圈擋板和關(guān)節(jié)輸出端外殼限位,外圈擋板與關(guān)節(jié)輸出端外殼固定連接,十字交叉滾子軸承內(nèi)圈兩側(cè)分別通過(guò)關(guān)節(jié)輸入端外殼和內(nèi)圈擋板限位,所述內(nèi)圈擋板與剛固定連接,所述中空走線軸設(shè)置在電機(jī)中心軸設(shè)有的中心管腔內(nèi),中空走線軸一端與失電制動(dòng)器端蓋固定連接,中空走線軸另一端設(shè)置在連接法蘭盤中心孔內(nèi),所述深溝球軸承三安裝在電機(jī)中心軸與失電制動(dòng)器外殼之間,所述第二磁環(huán)固定架固定設(shè)置在第二關(guān)節(jié)位置磁編碼器與鋼輪之間,所述第三磁環(huán)固定架固定套裝在電機(jī)中心軸外側(cè),所述電機(jī)位置磁編碼器固定設(shè)置在第三磁環(huán)固定架與失電制動(dòng)器外殼之間,所述第一硅鋼片設(shè)置在關(guān)節(jié)輸入端外殼與第三磁環(huán)固定架之間,第一硅鋼片與關(guān)節(jié)輸入端外殼固定連接,所述第二硅鋼片設(shè)置在失電制動(dòng)器外殼與電機(jī)位置磁編碼器之間,第二硅鋼片與失電制動(dòng)器外殼固定連接,所述失電制動(dòng)器外殼一端與關(guān)節(jié)輸入外殼固定連接,失電制動(dòng)器外殼另一端與失電制動(dòng)器端蓋固定連接,所述電磁鐵固定設(shè)置在失電制動(dòng)器外殼內(nèi),所述彈簧環(huán)套裝在設(shè)置在失電制動(dòng)器外殼與摩擦盤之間的雙頭螺栓上,所述摩擦柱設(shè)置在摩擦盤與制動(dòng)盤之間,摩擦柱與制動(dòng)盤固定連接。
本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是:
一、本發(fā)明適用于機(jī)器人及機(jī)械臂領(lǐng)域應(yīng)用的柔性關(guān)節(jié),直流電機(jī)動(dòng)力經(jīng)過(guò)諧波減速器轉(zhuǎn)化為關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力輸出,相比現(xiàn)有一些關(guān)節(jié)通過(guò)齒輪系傳遞動(dòng)力,諧波減速器的應(yīng)用使關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)更加緊湊,具有更大的負(fù)載及自重比;
二、本發(fā)明采用自行設(shè)計(jì)的串聯(lián)彈性體代替?zhèn)鹘y(tǒng)串聯(lián)彈性驅(qū)動(dòng)器的扭轉(zhuǎn)彈簧,使關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)更加緊湊,同時(shí)使關(guān)節(jié)具有良好的抗沖擊特性;彈性體內(nèi)環(huán)與外環(huán)之間對(duì)稱分布兩組柔性梁,起到傳遞扭矩和柔性變形的作用,改變串聯(lián)彈性體的厚度以及柔性梁的厚度和寬度,就可以獲得彈性體的不同剛度和動(dòng)力響應(yīng)特性,以適應(yīng)不同應(yīng)用場(chǎng)合的機(jī)械臂關(guān)節(jié)對(duì)動(dòng)力控制等方面的需求;
三、本發(fā)明通過(guò)電機(jī)位置磁編碼器與兩個(gè)關(guān)節(jié)位置磁編碼器,可以精確測(cè)量電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度,串聯(lián)彈性體的扭轉(zhuǎn)角度以及柔性關(guān)節(jié)的輸出角度;電機(jī)位置磁編碼器測(cè)量值為直流電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度,第一關(guān)節(jié)位置磁編碼器的測(cè)量值為串聯(lián)彈性體的扭轉(zhuǎn)角度,第一關(guān)節(jié)位置磁編碼器和第二關(guān)節(jié)位置磁編碼器的測(cè)量值之差為柔性關(guān)節(jié)的輸出角度;在關(guān)節(jié)內(nèi)部沒(méi)有集成力/力矩傳感器的情況下可以通過(guò)串聯(lián)彈性體的剛度值和扭轉(zhuǎn)角度精確計(jì)算柔性關(guān)節(jié)的輸出力矩,可以保證柔性關(guān)節(jié)精確的力輸出;
四、本發(fā)明采用自主設(shè)計(jì)的失電制動(dòng)器,通過(guò)控制電磁鐵的電流實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)節(jié)的制動(dòng),從而避免失電時(shí)關(guān)節(jié)可能由于受機(jī)械臂重力作用而繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)一步提高機(jī)械臂工作時(shí)的安全性;
五、本發(fā)明將驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)及傳感系統(tǒng)高度集成在關(guān)節(jié)內(nèi)部,形成機(jī)電一體化的模塊化關(guān)節(jié),通用性好;電氣走線采用關(guān)節(jié)內(nèi)部中空走線軸內(nèi)中心孔走線方式,能夠?qū)?nèi)部線纜實(shí)現(xiàn)很好的保護(hù),同時(shí)不會(huì)對(duì)關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍造成約束;
六、本發(fā)明提出的抗沖擊柔性關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)緊湊、負(fù)載與自重比大、安全性高、通用性好,從技術(shù)上易于實(shí)現(xiàn),同時(shí)集成了串聯(lián)彈性體的優(yōu)點(diǎn),具有良好的抗沖擊、精確的力控制特性。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)軸測(cè)圖;
圖2為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)的主剖視圖;
圖3為本發(fā)明的串聯(lián)彈性體主視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本發(fā)明的串聯(lián)彈性體立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為圖2的A處局部放大圖;
圖6為圖2的B處局部放大圖。
其中:關(guān)節(jié)輸出端外殼1、輸出端蓋2、第一關(guān)節(jié)位置磁編碼器3、第一關(guān)節(jié)電路板3-1、第一關(guān)節(jié)磁環(huán)3-2、第一關(guān)節(jié)電路板3-1、第一關(guān)節(jié)磁環(huán)3-2、第一磁環(huán)固定架4、深溝球軸承一5、串聯(lián)彈性體6、內(nèi)環(huán)6-1、外環(huán)6-2、柔性梁6-3、連接法蘭盤7、第二關(guān)節(jié)位置磁編碼器8、第二關(guān)節(jié)電路板8-1、第二關(guān)節(jié)磁環(huán)8-2、第二磁環(huán)固定架9、諧波減速器10、剛輪10-1、柔輪10-2、波發(fā)生器10-3、柔輪鎖緊螺母11、軸承內(nèi)圈擋板12、軸承外圈擋板13、十字交叉滾子軸承14、關(guān)節(jié)輸入端外殼15、限位塊16、深溝球軸承二17、電機(jī)轉(zhuǎn)子18、失電制動(dòng)器外殼19、電機(jī)中心軸20、中空走線軸21、深溝球軸承三22、第一硅鋼片23、第二硅鋼片24、C形環(huán)25、電磁鐵26、摩擦盤27、制動(dòng)盤28、失電制動(dòng)器端蓋29、彈簧30、第三磁環(huán)固定架31、電機(jī)位置磁編碼器32、電機(jī)位置電路板32-1、電機(jī)位置磁環(huán)32-2、電機(jī)位置電路板32-1、電機(jī)位置磁環(huán)32-2、摩擦柱33、電機(jī)定子34。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說(shuō)明,但并不局限于此,凡是對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換,而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍,均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍中。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式一:結(jié)合圖1、圖2、圖5及圖6說(shuō)明,一種適用于機(jī)械臂的抗沖擊柔性關(guān)節(jié),它包括驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)及失電制動(dòng)器,所述驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)包括關(guān)節(jié)輸出端外殼1、關(guān)節(jié)輸入端外殼15、輸出端蓋2、限位塊16、深溝球軸承一(6706)5、串聯(lián)彈性體6、連接法蘭盤7、諧波減速器10、柔輪鎖緊螺母11、深溝球軸承二(6707)17、十字交叉滾子軸承(RA7008)14、軸承外圈擋板13、軸承內(nèi)圈擋板12、C形環(huán)25、中空走線軸21、深溝球軸承三(6705)22及電機(jī),所述電機(jī)包括電機(jī)轉(zhuǎn)子18、電機(jī)定子34及電機(jī)中心軸20,所述傳感系統(tǒng)包括第一關(guān)節(jié)位置磁編碼器3、第一磁環(huán)固定架4、第二關(guān)節(jié)位置磁編碼器8、第二磁環(huán)固定架9、電機(jī)位置磁編碼器32、第三磁環(huán)固定架31、第一硅鋼片23及第二硅鋼片24,所述失電制動(dòng)器包括失電制動(dòng)器外殼19、失電制動(dòng)器端蓋29、彈簧30、電磁鐵26、摩擦盤27、摩擦柱33及制動(dòng)盤28;
所述輸出端蓋2(通過(guò)螺栓)與所述關(guān)節(jié)輸出端外殼1固定連接,所述串聯(lián)彈性體6設(shè)置在關(guān)節(jié)輸出端外殼1內(nèi)并(通過(guò)螺栓)與輸出端蓋2固定連接,所述限位塊16(通過(guò)螺栓)與串聯(lián)彈性體6固定連接,所述深溝球軸承一(6706)5安裝在串聯(lián)彈性體6與第一磁環(huán)固定架4之間,所述第一關(guān)節(jié)位置磁編碼器3固定設(shè)置在輸出端蓋2與第一磁環(huán)固定架4之間,所述諧波減速器10包括剛輪10-1、柔輪10-2和波發(fā)生器10-3,所述剛輪10-1(通過(guò)螺栓)與關(guān)節(jié)輸入端外殼1固定連接,所述連接法蘭盤7外圈法蘭(通過(guò)螺栓)與串聯(lián)彈性體6固定連接,所述柔輪10-2設(shè)置在連接法蘭盤7內(nèi)圈法蘭與所述柔輪鎖緊螺母11之間且三者(通過(guò)螺栓)固定連接,所述電機(jī)中心軸20(通過(guò)膠粘方式)固定在電機(jī)轉(zhuǎn)子18內(nèi)部,電機(jī)中心軸20一端固定設(shè)置在波發(fā)生器10-3內(nèi)部,電機(jī)中心軸20另一端(通過(guò)螺栓)與制動(dòng)盤28固定連接,所述電機(jī)定子34(通過(guò)周向螺栓)壓緊C形環(huán)25并與關(guān)節(jié)輸入端外殼15固定連接,所述電機(jī)轉(zhuǎn)子18固定套裝在電機(jī)中心軸20外側(cè),所述深溝球軸承二(6707)17安裝在電機(jī)中心軸20和關(guān)節(jié)輸入端外殼15之間,所述十字交叉滾子軸承(RA7008)14安裝在關(guān)節(jié)輸出端外殼1和關(guān)節(jié)輸入端外殼15之間,十字交叉滾子軸承(RA7008)14外圈兩側(cè)分別通過(guò)外圈擋板13和關(guān)節(jié)輸出端外殼1限位,外圈擋板13(通過(guò)螺栓)與關(guān)節(jié)輸出端外殼1固定連接,十字交叉滾子軸承(RA7008)14內(nèi)圈兩側(cè)分別通過(guò)關(guān)節(jié)輸入端外殼15和內(nèi)圈擋板12限位,所述內(nèi)圈擋板12與剛輪10-1固定連接,所述中空走線軸21設(shè)置在電機(jī)中心軸20設(shè)有的中心管腔內(nèi),中空走線軸21一端(通過(guò)螺栓)與失電制動(dòng)器端蓋29固定連接,中空走線軸21另一端設(shè)置在連接法蘭盤7中心孔內(nèi),所述深溝球軸承三(6705)22安裝在電機(jī)中心軸20與失電制動(dòng)器外殼19之間,所述第二磁環(huán)固定架9固定設(shè)置在第二關(guān)節(jié)位置磁編碼器8與鋼輪10-1之間,所述第三磁環(huán)固定架31固定套裝在電機(jī)中心軸20外側(cè),所述電機(jī)位置磁編碼器32固定設(shè)置在第三磁環(huán)固定架31與失電制動(dòng)器外殼19之間,所述第一硅鋼片23設(shè)置在關(guān)節(jié)輸入端外殼15與第三磁環(huán)固定架31之間,第一硅鋼片23與關(guān)節(jié)輸入端外殼15固定連接,所述第二硅鋼片24設(shè)置在失電制動(dòng)器外殼19與電機(jī)位置磁編碼器32之間,第二硅鋼片24與失電制動(dòng)器外殼19固定連接,所述失電制動(dòng)器外殼19一端(通過(guò)螺栓)與關(guān)節(jié)輸入外殼15固定連接,失電制動(dòng)器外殼19另一端(通過(guò)雙頭螺栓)與失電制動(dòng)器端蓋29固定連接,所述電磁鐵26固定設(shè)置在失電制動(dòng)器外殼19內(nèi),所述彈簧30環(huán)套裝在設(shè)置在失電制動(dòng)器外殼19與摩擦盤27之間的雙頭螺栓上,所述摩擦柱33設(shè)置在摩擦盤27與制動(dòng)盤28之間,摩擦柱33與制動(dòng)盤28固定連接。
傳感系統(tǒng)可以測(cè)量串聯(lián)彈性體6的扭轉(zhuǎn)位置、關(guān)節(jié)的輸出位置和電機(jī)轉(zhuǎn)子18的轉(zhuǎn)動(dòng)位置。
具體實(shí)施方式二:結(jié)合圖2~圖4說(shuō)明,具體實(shí)施方式一所述的一種適用于機(jī)械臂的抗沖擊柔性關(guān)節(jié),所述串聯(lián)彈性體6包括內(nèi)環(huán)6-1、外環(huán)6-2和兩組柔性梁6-3,所述內(nèi)環(huán)6-1和外環(huán)6-2同心設(shè)置,內(nèi)環(huán)6-1和外環(huán)6-2之間沿其周向?qū)ΨQ連接兩組柔性梁6-3,內(nèi)環(huán)6-1(通過(guò)螺栓)與輸出端蓋2固定連接,所述外環(huán)6-2(分別通過(guò)螺栓)與限位塊16及第一磁環(huán)固定架4固定連接,所述深溝球軸承一5安裝在內(nèi)環(huán)6-1與第一磁環(huán)固定架4之間,外環(huán)6-2(通過(guò)螺栓)分別(通過(guò)螺栓)與限位塊16及連接法蘭盤7外圈法蘭固定連接。
同心的內(nèi)環(huán)6-1與外環(huán)6-2相對(duì)扭轉(zhuǎn)角度為±10°以內(nèi),對(duì)應(yīng)傳遞的扭矩可達(dá)±70Nm,可以實(shí)現(xiàn)大力矩輸出效果,同時(shí)具有減震緩沖作用。
具體實(shí)施方式三:結(jié)合圖2說(shuō)明,具體實(shí)施方式一或二所述的一種適用于機(jī)械臂的抗沖擊柔性關(guān)節(jié),所述第一關(guān)節(jié)位置磁編碼器3包括第一關(guān)節(jié)電路板3-1及第一關(guān)節(jié)磁環(huán)3-2;所述第一關(guān)節(jié)電路板3-1與輸出端蓋2固定連接,所述第一關(guān)節(jié)磁環(huán)3-2與第一磁環(huán)固定架4固定連接。
具體實(shí)施方式四:結(jié)合圖2說(shuō)明,具體實(shí)施方式三所述的一種適用于機(jī)械臂的抗沖擊柔性關(guān)節(jié),所述第二關(guān)節(jié)位置磁編碼器8包括第二關(guān)節(jié)電路板8-1及第二關(guān)節(jié)磁環(huán)8-2;所述第二關(guān)節(jié)電路板8-1與連接法蘭盤7固定連接,所述第二關(guān)節(jié)磁環(huán)8-2與第二磁環(huán)固定架9固定連接。
具體實(shí)施方式五:結(jié)合圖2說(shuō)明,具體實(shí)施方式四所述的一種適用于機(jī)械臂的抗沖擊柔性關(guān)節(jié),所述電機(jī)位置磁編碼器32包括電機(jī)位置電路板32-1和電機(jī)位置磁環(huán)32-2;所述電機(jī)位置電路板32-1與失電制動(dòng)器外殼19固定連接,所述電機(jī)位置磁環(huán)32-2與第三磁環(huán)固定架22固定連接。
第一關(guān)節(jié)位置磁編碼器3的測(cè)量值為串聯(lián)彈性體6的扭轉(zhuǎn)位置,第二關(guān)節(jié)位置磁編碼器8與第一關(guān)節(jié)位置磁編碼器3的測(cè)量值之差為關(guān)節(jié)輸出外殼的輸出位置,電機(jī)位置磁編碼器32的測(cè)量值為電機(jī)轉(zhuǎn)子18的轉(zhuǎn)動(dòng)位置,第一硅鋼片23和第二硅鋼片24可以消除外部磁場(chǎng)對(duì)電機(jī)位置磁編碼器32的影響。
本發(fā)明的工作過(guò)程是:結(jié)合圖2說(shuō)明,電機(jī)動(dòng)作后,電機(jī)轉(zhuǎn)子18帶動(dòng)電機(jī)中心軸20轉(zhuǎn)動(dòng),電機(jī)中心軸20通過(guò)帶動(dòng)諧波減速器10的波發(fā)生器10-3轉(zhuǎn)動(dòng),把減速后的運(yùn)動(dòng)傳遞給柔輪10-2,柔輪10-2把動(dòng)力傳遞給連接法蘭盤7,連接法蘭盤7再把動(dòng)力傳遞給串聯(lián)彈性體6的外環(huán)6-2,串聯(lián)彈性體6的兩組柔性梁6-3發(fā)生柔性變形,最終由串聯(lián)彈性體6的內(nèi)環(huán)6-1傳遞動(dòng)力給輸出端蓋2,從而帶動(dòng)關(guān)節(jié)輸出端外殼1轉(zhuǎn)動(dòng)。
失電制動(dòng)器工作過(guò)程結(jié)合圖2說(shuō)明:電機(jī)接通電源,電磁鐵26也通電,摩擦盤27吸合,克服彈簧30的拉力使失電制動(dòng)器的摩擦盤27與制動(dòng)盤28分開,于是電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)斷開開關(guān)或接觸器時(shí)(外部構(gòu)件),電機(jī)失電,同時(shí)電磁鐵26也失電,摩擦盤27在彈簧30拉力作用下與電磁鐵26分開,并使失電制動(dòng)器的摩擦盤27緊緊抱住摩擦柱33,電機(jī)轉(zhuǎn)子18被制動(dòng)而停轉(zhuǎn),避免在失電時(shí)由于受重力作用而使機(jī)械臂繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。