一种直驱式运动关节机构的制作方法

本实用新型属于机器人技术领域，尤其涉及一种直驱式运动关节机构。

背景技术：

工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行。

目前现有机器人的传动关节是伺服电机+变速器的结构形式，采用半闭环控制，传动误差大，速度慢，制造精度要求高，装配工艺复杂。

技术实现要素：

本实用新型提供一种直驱式运动关节机构，旨在解决现有技术中机器人的转动关节传动误差大，速度慢，制造精度要求高，装配工艺复杂的问题。

本实用新型是这样实现的，一种直驱式运动关节机构，包括：机座、交叉滚子轴承、无框架大扭矩伺服电机、角度编码器、输出法兰轴、伺服驱动器；所述无框架大扭矩伺服电机固定安装在机座腔体内；所述输出法兰轴与所述无框架大扭矩伺服电机转子连接，并通过交叉滚子轴承安装在机座上；所述角度编码器与所述输出法兰轴刚性连接，并与机座固定连接；所述无框架大扭矩伺服电机、所述角度编码器与所述伺服驱动器电气连接。

优选地，所述无框架大扭矩伺服电机设有定子，所述定子固定安装在机座腔体内。

优选地，所述绝对角度编码器设有壳体和中空轴。

优选地，所述中空轴与输出法兰轴刚性连接。

优选地，所述壳体与机座固定连接。

优选地，还包括温度传感器，所述温度传感器与所述伺服驱动器电气连接。

优选地，所述无框架大扭矩伺服电机设有驱动电源，所述无框架大扭矩伺服电机的驱动电源与所述伺服驱动器电气连接。

本实用新型实施例提供的直驱式运动关节机构，应用于机器人，通过输出法兰轴与无框架大扭矩伺服电机转子连接，并通过交叉滚子轴承安装在机座上，同时，通过角度编码器与输出法兰轴刚性连接，并与机座固定连接，实时将旋转轴的位置信号准确反馈至伺服驱动器，实现全闭环控制，控制精度高，响应速度快，且结构简单，刚性大，装配方便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作进一步说明。

图1是本实用新型实施例提供的一种直驱式运动关节机构的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例提供的直驱式运动关节机构，应用于机器人，通过输出法兰轴与无框架大扭矩伺服电机转子连接，并通过交叉滚子轴承安装在机座上，同时，通过角度编码器与输出法兰轴刚性连接，并与机座固定连接，实时将旋转轴的位置信号准确反馈至伺服驱动器，实现全闭环控制，控制精度高，响应速度快，且结构简单，刚性大，装配方便。

以下结合具体实施例对本实用新型的具体实现进行详细描述。

如图1所示，在本实用新型实施例中，一种直驱式运动关节机构，应用于机器人，包括：机座1、交叉滚子轴承2、无框架大扭矩伺服电机3、角度编码器4、输出法兰轴5、伺服驱动器6；所述无框架大扭矩伺服电机3固定安装在机座1腔体内；所述输出法兰轴5与无框架大扭矩伺服电机3转子连接，并通过交叉滚子轴承2安装在机座上；所述角度编码器4与所述输出法兰轴5刚性连接，并与机座1固定连接；所述无框架大扭矩伺服电机3、所述角度编码器4与所述伺服驱动器6电气连接，能够通过角度编码器准确反馈旋转轴的位置信号至伺服驱动器，实现全闭环控制，控制精度高，响应速度快，且结构简单，刚性大，装配方便。

在本实用新型实施例中，所述无框架大扭矩伺服电机设有定子，所述定子固定安装在机座腔体内，通过无框架大扭矩伺服电机设有的定子固定安装在机座腔体内，可使无框架大扭矩伺服电机直接驱动机器人运动关节，力矩大，刚性强，克服了传统伺服电机扭矩小，转速高，需要减速，提高扭矩的缺点，同时，缩短了传动链，提高了传动精度。

在本实用新型实施例中，所述角度编码器包括壳体和中空轴，其中，所述中空轴与输出法兰轴刚性连接，所述壳体与机座固定连接；能够实时将旋转轴的位置信号准确反馈至伺服驱动器，实现全闭环控制，控制精度高，响应速度快，且刚性大，结构简单，装配方便。

在本实用新型实施例中，采用的交叉滚子轴承，通过将传统的伺服电机转轴轴承与负载轴承合二为一的方式，无需经过其他机械加强支撑与连接环节，通过螺栓直接将机械臂连接到输出法兰轴上，结构更加紧凑，且减少直驱关节的重量，使旋转惯量变小，更利于伺服控制，结构简单，装配方便。

在本实用新型实施例中，所述直驱式运动关节机构还包括温度传感器，所述温度传感器与所述伺服驱动器电气连接，能够实时检测运动关节的当前温度值，并将该温度值传输至伺服驱动器。

在本实用新型实施例中，所述无框架大扭矩伺服电机的驱动电源、所述温度传感器、所述角度编码器可通过圆形连接器及多芯电缆组件与伺服驱动器进行电气连接，能够实时将温度传感器检测的温度值和角度编码器检测的旋转轴的位置信号准确反馈至伺服驱动器，以及所述无框架大扭矩伺服电机的驱动电源可通过多芯电缆组件对伺服驱动器进行供电。

本实用新型实施例提供的一种直驱式运动关节机构，应用于机器人，通过输出法兰轴与无框架大扭矩伺服电机转子连接，并通过交叉滚子轴承安装在机座上，同时，通过角度编码器与输出法兰轴刚性连接，并与机座固定连接，实时将旋转轴的位置信号准确反馈至伺服驱动器，实现全闭环控制，控制精度高，响应速度快，且结构简单，刚性大，装配方便。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。