，使得本实用新型结构紧凑、成本更低。另外，第二机械臂5所采用的第二电机6的其它结构与第一机械臂2所采用的第一电机3类似，在此不再做更详细赘述。
[0042]如图6所示，机械手4包括上中空电机44、下中空电机46、丝杠48、丝杠花键连接件50、直线导轨52及相对于直线导轨52滑行的滑块54，丝杠花键连接件50设于滑块54上，上中空电机44和下中空电机46同轴心设置，上中空电机44具有上中空转轴，上中空转轴上设有上编码器56和与丝杠48配接的法兰螺母58，其中通过紧定螺钉将上编码器56固定于上中空转轴上。另外丝杠48套入上中空转轴中，且丝杠48连接于丝杠48花键连接件50的上端。其中本优选实施例中，丝杠48通过螺母固定于丝杠48花键连接件50的上端。另外，花键62上套设有外筒63，保证外筒63可以顺滑带动花键62的转动。
[0043]下中空电机46具有下中空转轴，下中空转轴上设有下编码器60ο具体的，下编码器60通过紧定螺钉固定于下中空转轴上。下中空转轴中套设有花键62，花键62设于丝杠花键连接件50上。且直线导轨52与上中空转轴和下中空转轴平行。花键62最底端可以用法兰连接操作机构来完成夹取物体和插件等。
[0044]进一步的，丝杆的螺纹升角λ〈当量摩擦角Φν，以防止自锁，保证良好传动性。
[0045]本优选实施例中，上中空电机44的中空转子转动带动法兰螺母58和上编码器56，从而法兰螺母58带动丝杆48上下移动，上编码器56反馈上中空电机44的位置信号，丝杆48通过丝杆花键连接件50带动花键62上下移动。下中空电机46的中空转轴带动外筒63和下编码器60，外筒63带动花键62转动，下编码器60反馈下中空电机46的位置信号。
[0046]本优选实施例中，上中空电机44、下中空电机46、丝杆48和花键62在同一条轴上，丝杆48和花键62通过空心轴直接联接，避免了上中空电机44和下中空电机46同时工作时引起的震动，实现了直线运动和旋转运动的解耦，结构简单、使机构体积进一步缩小。
[0047]进一步参照图7，本优选实施例中平面关节型机器人的控制系统，其包括计算机64、控制器66、第一电机驱动器68、第一编码器69、第二电机驱动器70、第二编码器71、上中空电机驱动器72、上编码器56、下中空电机驱动器74、下编码器60，所述计算机64和控制器66通过以太网线连接，并且可以交互信息，通过所述计算机64对控制器66进行编程，控制器66将系统反馈的参数传送给计算机64显示出来，从而根据程序分别对第一电机驱动器68、第二电机驱动器70、上中空电机驱动器72及下中空电机驱动器74发出相应的脉冲信号。
[0048]具体的，控制器66与第一电机驱动器68、第二电机驱动器70、上中空电机驱动器72和下中空电机驱动器74分别通过并行总线连接。控制器66将所计算出来的脉冲数分别传送到以上各自驱动器中，各自驱动器也将输出相应的信号分别驱动各自电机。
[0049]第一编码器69、第二编码器71、上编码器56、下编码器60分别与第一电机驱动器68、第二电机驱动器70、上中空电机驱动器72和下中空电机驱动器74通过并行总线连接。第一编码器69、第二编码器71、上编码器56、下编码器60将各自电机所在的位置参数反馈给各自电机所对应的驱动器，从而判断电机是否运动到相应的位置。其中，各自驱动器、电机、编码器构成了一个闭环控制回路，这样的回路可以保证电机的工作精度。从而，进一步提高了装配精度。
[0050]如图8、图9和图10所示，本实用新型的第二优选实施例，本优选实施例与第一实施例的不同是，第一电机76和第二电机78为外转子电机。因此其它部分不再做详细赘述，下面先以第一电机76为例做详细描述。
[0051]第一电机76包括定子轴80、与定子轴80相配接的第二定子82、设于第二定子80外围的第二动子84，第二定子82具有电枢，电枢上均匀缠绕有电枢绕组86，第二动子84的内壁上设有第二永磁体贴片88，第一电机76还包括第二编码器90，第二编码器90包括与定子轴80配合的第二光栅片。
[0052]本优选实施例中，由于第二编码器90的第二光栅片设于定子轴80上，使得该第一电机结构简单、体积较小、成本较低。
[0053]优选的，第一机械臂为第一电机76的第二动子84，当第一电机76转动时，第一机械臂绕定子轴80转动，且第一机械臂的位置参数通过第二编码器90反馈。
[0054]本优选实施例中，第二定子82通过连接键94与定子轴80配接。当然，也可采用其它连接方式。
[0055]另外，本优选实施例中，第二编码器90通过以太网反馈机械臂的位置参数。使得控制更加方便、准确。
[0056]本优选实施例中，第二永磁体贴片88粘贴于第二动子84的内壁。当然，也可采用其它设置方法。具体的，也就是粘贴于机械臂的内壁。
[0057]如图11和图12，示意了第二电机78(参见图8)，具体的，第二电机78也采用外转子电机，包括定子轴100、与定子轴100相配接的第二定子102、设于第二定子100外围的第二动子104，本优选实施例中，第二机械臂作为第二电机78的第二动子104，从而使得第二电机嵌入第二机械臂中，使得本实用新型结构紧凑、成本更低。另外，第二机械臂所采用的第二电机78的其它结构与第一机械臂所采用的第一电机76(参见图8)类似，在此不再做更详细赘述。
[0058]对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0059]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【主权项】
1.一种平面关节型机器人，其特征在于:所述平面关节型机器人包括机架、设于机架的第一机械臂、设于所述机架和第一机械臂之间的第一电机、连接于所述第一机械臂的机械手，所述第一电机嵌入所述第一机械臂并直接驱动所述第一机械臂转动。2.根据权利要求1所述的平面关节型机器人，其特征在于:所述平面关节型机器人还包括设于所述第一机械臂和机械手之间的第二机械臂，及嵌入所述第二机械臂并直接驱动所述第二机械臂转动的第二电机。3.根据权利要求1所述的平面关节型机器人，其特征在于:所述第一电机为内转子电机。4.根据权利要求3所述的平面关节型机器人，其特征在于:所述内转子电机包括动子轴、与所述动子轴过盈配合的第一动子、设于所述第一动子外围的第一定子，所述第一定子具有磁极，所述磁极上缠绕有线圈绕组，所述第一动子具有安装槽，所述安装槽内设有第一永磁体贴片，所述内转子电机还包括设于所述动子轴上的第一编码器。5.根据权利要求4所述的平面关节型机器人，其特征在于:所述第一编码器包括第一光栅片和电路板，所述第一光栅片设于所述动子轴上。6.根据权利要求1所述的平面关节型机器人，其特征在于:所述第一电机为外转子电机。7.根据权利要求6所述的平面关节型机器人，其特征在于:所述外转子电机包括定子轴、与所述定子轴相配接的第二定子、设于所述第二定子外围的第二动子，所述第二定子具有电枢，所述电枢上均匀缠绕有电枢绕组，所述第二动子的内壁上设有第二永磁体贴片，所述外转子电机还包括第二编码器，所述第二编码器包括与所述定子轴配合的第二光栅片。8.根据权利要求7所述的平面关节型机器人，其特征在于:所述第一机械臂为所述外转子电机的第二动子，当所述外转子电机转动时，所述第一机械臂绕所述定子轴转动，且所述第一机械臂的位置参数通过所述第二编码器反馈。9.根据权利要求1所述的平面关节型机器人，其特征在于:所述机械手包括上中空电机、下中空电机、丝杠、丝杠花键连接件、直线导轨及相对于所述直线导轨滑行的滑块，所述丝杠花键连接件设于所述滑块上，所述上中空电机和下中空电机同轴心设置，所述上中空电机具有上中空转轴，所述上中空转轴上设有上编码器和与所述丝杠配接的法兰螺母，且所述丝杠套入所述上中空转轴中，所述丝杠连接于所述丝杠花键连接件的上端，所述下中空电机具有下中空转轴，所述下中空转轴上设有下编码器，所述下中空转轴中套设有花键，所述花键设于所述丝杠花键连接件上，且所述直线导轨与所述上中空转轴和下中空转轴平行。10.—种平面关节型机器人的控制系统，其特征在于:所述平面关节型机器人包括第一电机、第二电机、上中空电机和下中空电机，所述控制系统包括计算机、控制器、第一电机驱动器、第一编码器、第二电机驱动器、第二编码器、上中空电机驱动器、上编码器、下中空电机驱动器、下编码器，所述计算机和控制器通过以太网线连接，并且可以交互信息，通过所述计算机对控制器进行编程，控制器将系统反馈的参数传送给计算机显示出来，从而根据程序分别对第一电机驱动器、第二电机驱动器、上中空电机驱动器及下中空电机驱动器发出相应的脉冲信号。
【专利摘要】本实用新型公开了一种平面关节型机器人，其中所述平面关节型机器人包括机架、设于机架的第一机械臂、设于所述机架和第一机械臂之间的第一电机、连接于所述第一机械臂的机械手，所述第一电机嵌入所述第一机械臂并直接驱动所述第一机械臂转动。本实用新型提供的平面关节型机器人及其控制系统工作效率更高、装配精度更高且成本较低。
【IPC分类】B25J9/12, B25J9/18
【公开号】CN205254998
【申请号】CN201521104428
【发明人】刘吉柱, 刘永华
【申请人】苏州大学
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年12月28日