一种机器人关节运动驱动装置的制作方法

本实用新型涉及机器人关节结构设计技术领域，具体涉及一种机器人关节运动驱动装置。

背景技术：

现有技术中的小型机器人，在关节驱动方面通常采用机械传动，机械传动结构虽能保证关节活动位置的精确性，但会导致关节部位传动结构过于复杂，进而造成机械人的关节部位过于庞大臃肿，考虑到机器人大部分关节部位都需要承受一定数量的载荷，机械结构的关节在机器人的大部分部位处具有不可替代性，但对于载荷要求不高，且动作灵活度有高标准要求的活动部位，关节结构的轻便简洁性将成为设计时需要考虑的首选要素。

因此研发一款机器人关节运动驱动装置以克服上述技术缺陷中的至少一种成为一种必需。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种机器人关节运动驱动装置，具有结构简单、重量轻、操控灵便，及制作成本低的技术优点。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：

一方面，本实用新型提供一种机器人关节运动驱动装置，包括：第一连接件和第二连接件；所述第一连接件通过万向节轴承与所述第二连接件连接；所述第一连接件和/或万向节轴承座上设置有多个电磁铁；所述第二连接件上固定设置有与所述电磁铁设置位置相对应的磁吸片。

在优选的实施方案中，还包括控制器，所述电磁铁与所述控制器电连接。

在优选的实施方案中，所述磁吸片的侧壁设置有导磁套筒。

另一方面，本实用新型还提供一种机器人关节运动驱动装置，包括：第一连接件和第二连接件；所述第一连接件通过万向节轴承与所述第二连接件连接；所述第一连接件和/或万向节轴承座上设置有多个主动电磁铁；所述第二连接件上固定设置有与所述主动电磁铁设置位置相对应的从动电磁铁。

在优选的实施方案中，所述主动电磁铁和从动电磁铁的侧壁均分别设置有导磁套筒。

在优选的实施方案中，还包括中央控制器，所述中央控制器分别与所述主动电磁铁和从动电磁铁电连接。

本实用新型的有益效果为：本实用新型通过采用电磁铁驱动第一连接件和第二连接件有助于达到在机器人活动关节处减少配置机械传动部件的技术效果，多个电磁铁经有序通断电后能够有效实现驱动活动关节处其中一个连接件以关节为铰接点相对于另一个连接件做出小幅转动，进而达到驱动机器人运动的技术效果。

进一步的，本实用新型通过为机器人关节运动驱动装置进一步设置控制器，有助于达到灵活高精度的控制关节活动的技术效果；由于设置在第一连接件上的多个电磁铁均分别与控制器电连接，进而控制器可通过灵活控制每一个电磁铁的通断电及通电电流强度，以达到灵活控制不同位置的电磁铁和相应位置磁吸片间吸引力，及某一位置处的电磁铁与相应位置的磁吸片间的吸引力的技术效果。其中，第一连接件与第二连接件会在磁力的驱动下以铰接处为中心产生相对运动。

进一步的，本实用新型通过在磁吸片的侧壁设置导磁套筒，能够达到当电磁铁吸引与其设置位置相对应的磁吸片时，不发生磁泄露，进而影响相邻电磁铁通电工作的技术效果。导磁套筒能够将磁吸片上形成的磁场束缚在其周围，并进一步达到磁力隔离的技术效果。即使相邻两片磁吸片相距2cm亦不会产生交差磁力干扰。导磁套筒的设置为提高电磁铁设置密度提供了有力的结构支持，有助于更进一步提升机器人关节运动驱动装置的动作幅度的控制精度。

进一步的，本实用新型还通过提供另一种机器人关节运动驱动装置，通过在第一连接件和第二连接件上均设置电磁铁，达到更进一步灵活控制机器人关节运动的技术效果；由于可以通过改变电流方向达到控制电磁铁的极性，以及通过改变电流强度达到控制电磁铁的吸附力，进而上述结构能够实现灵活控制两块电磁铁间的吸附力或排斥力的技术效果，进而更进一步有助于达到主动驱动机器人关节运动的技术效果。在需要机器人变换姿势时，可通过电流换向达到辅助驱动机器人关节动作的技术效果，更进一步缩短机器人关节动作响应控制信号的延迟时间，使机器人的动作响应更为灵敏。

进一步的，本实用新型通过在主动电磁铁和从动电磁铁的侧壁均分别设置有导磁套筒有助于达到束缚磁场侧向范围的技术效果，有助于更进一步提升同一连接件上电磁铁的设置数量，进而达到更进一步提升机器人关节动作控制精度的技术效果。

进一步的，本实用新型通过为上述机器人关节运动驱动装置设置中央控制器，为智能控制机器人关节运动提供有力的结构支持，通过在中央控制器内设置对应控制不同位置电磁铁所需的任意时刻的电流方向、及电流大小，既能达到实现机器人关节运动自动控制的技术效果。

附图说明

下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型实施例1中机器人关节运动驱动装置的结构示意图；

图2是图1的结构俯视图；

图3是本实用新型实施例1中机器人关节运动驱动装置的改进结构示意图；

图4是本实用新型实施例1中机器人关节运动驱动装置的另一种改进结构示意图；

图5是本实用新型实施例2中机器人关节运动驱动装置的结构示意图；

图6是本实用新型实施例2中机器人关节运动驱动装置的改进结构示意图。

图中：

100、第一连接件；110、电磁铁；200、第二连接件；210、磁吸片；211、导磁套筒；300、万向节轴承；400、控制器；500、主动电磁铁；600、从动电磁铁。

具体实施方式

实施例1：

如图1和图2所示，本实用新型中的一种机器人关节运动驱动装置包括：第一连接件100和第二连接件200；所述第一连接件100通过万向节轴承300与所述第二连接件200连接；所述第一连接件和/或万向节轴承座上设置有多个电磁铁110；所述第二连接件上固定设置有与所述电磁铁设置位置相对应的磁吸片210。

需要说明的是，本实施例中，电磁铁110的设置位置及设置数量可依据机器人关节的动作配置需要而做出调整，进而达到实现机器人关节以不同的动作幅度进行动作的技术效果。因此，为满足实现相应动作需要而采用任意数量的电磁铁驱动机器人关节运动的相关结构设置均应落入本实用新型的保护范围。

优选的，如图3所示，在本实施例的一个优选技术方案中，还包括控制器400，所述电磁铁110与所述控制器400电连接。本实用新型通过为机器人关节运动驱动装置进一步设置控制器，有助于达到灵活高精度的控制关节活动的技术效果；由于设置在第一连接件上的多个电磁铁均分别与控制器电连接，进而控制器可通过灵活控制每一个电磁铁的通断电及通电电流强度，以达到灵活控制不同位置的电磁铁和相应位置磁吸片间吸引力，及某一位置处的电磁铁与相应位置的磁吸片间的吸引力的技术效果。其中，第一连接件与第二连接件会在磁力的驱动下以铰接处为中心产生相对运动。

需要说明的是本实施例中所采用的的控制器的结构为现有技术，故其详细技术信息在此不再进一步图示与赘述。

优选的，如图4所示，在本实施例的一个优选技术方案中，所述磁吸片210的侧壁设置有导磁套筒211。本实用新型通过在磁吸片的侧壁设置导磁套筒，能够达到当电磁铁吸引与其设置位置相对应的磁吸片时，不发生磁泄露，进而影响相邻电磁铁通电工作的技术效果。导磁套筒能够将磁吸片上形成的磁场束缚在其周围，并进一步达到磁力隔离的技术效果。即使相邻两片磁吸片相距2cm亦不会产生交差磁力干扰。导磁套筒的设置为提高电磁铁设置密度提供了有力的结构支持，有助于更进一步提升机器人关节运动驱动装置的动作幅度的控制精度。

本实施例中，导磁套筒优选采用导磁材料制成，具有良好的束缚磁场的特性，能够达到导磁套筒侧壁5mm范围以外无磁场的技术效果。需要说明的是本实施例中，导磁套筒的结构为现有技术，故其具体尺寸细节在此不再进一步赘述。

本实用新型通过采用电磁铁驱动第一连接件和第二连接件有助于达到在机器人活动关节处减少配置机械传动部件的技术效果，多个电磁铁经有序通断电后能够有效实现驱动活动关节处其中一个连接件以关节为铰接点相对于另一个连接件做出小幅转动，进而达到驱动机器人运动的技术效果。

实施例2：

如图5所示，本实用新型中的另一种机器人关节运动驱动装置包括：第一连接件100和第二连接件200；所述第一连接件100通过万向节轴承300与所述第二连接件200连接；所述第一连接件100和/或万向节轴承座上设置有多个主动电磁铁500；所述第二连接件200上固定设置有与所述主动电磁铁设置位置相对应的从动电磁铁600。

需要说明的是，本实施例中上述主动电磁铁及从动电磁铁的结构与现有技术中的电磁铁的结构并无差异，故其具体结构细节在此不再进一步图示与赘述。

本实用新型通过提供另一种机器人关节运动驱动装置，并进一步在第一连接件和第二连接件上均设置电磁铁，达到更进一步灵活控制机器人关节运动的技术效果；由于可以通过改变电流方向达到控制电磁铁的极性，以及通过改变电流强度达到控制电磁铁的吸附力，进而上述结构能够实现灵活控制两块电磁铁间的吸附力或排斥力的技术效果，进而更进一步有助于达到主动驱动机器人关节运动的技术效果。在需要机器人变换姿势时，可通过电流换向达到辅助驱动机器人关节动作的技术效果，更进一步缩短机器人关节动作响应控制信号的延迟时间，使机器人的动作响应更为灵敏。

优选的，如图6所示，在本实施例的一个优选技术方案中，所述主动电磁铁500和从动电磁铁600的侧壁均分别设置有导磁套筒211。本实用新型通过在主动电磁铁500和从动电磁铁600的侧壁均分别设置有导磁套筒211有助于达到束缚磁场侧向范围的技术效果，有助于更进一步提升同一连接件上电磁铁的设置数量，进而达到更进一步提升机器人关节动作控制精度的技术效果。

优选的，在本实施例的一个优选技术方案中，还包括中央控制器，所述中央控制器分别与所述主动电磁铁和从动电磁铁电连接。本实用新型通过为上述机器人关节运动驱动装置设置中央控制器，为智能控制机器人关节运动提供有力的结构支持，通过在中央控制器内设置对应控制不同位置电磁铁所需的任意时刻的电流方向、及电流大小，既能达到实现机器人关节运动自动控制的技术效果。需要说明的是本实施例中，上述中央控制器的结构为现有技术，故其相关结构细节在此不再进一步图示与赘述。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。