机械臂、机械臂关节及扭矩检测装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114952944A(43)申请公布日2022.08.30(21)申请号202210818271.2(22)申请日2022.07.12(71)申请人苏州微创畅行机器人有限公司地址215000江苏省苏州市苏州工业园区凤里街151号3号厂房部分区域(72)发明人李涛其他发明人请求不公开姓名(74)专利代理机构上海思捷知识产权代理有限公司31295专利代理师竹励萍(51)Int.Cl.B25J19/00(2006.01)G01L5/00(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图7页(54)发明名称机械臂、机械臂关节及扭矩检测装置(57)摘要本发明涉及一种机械臂、机械臂关节及扭矩检测装置，机械臂由多个机械臂关节组成，机械臂关节包括依次连接且同轴设置的扭矩输入端、扭矩检测装置和扭矩输出端，扭矩检测装置包括主体结构及至少一个变形梁；主体结构上沿垂直于自身轴线方向的两相对侧用于分别与扭矩输入端和扭矩输出端固定连接；主体结构的外边缘设置有至少一个凹口，每一个凹口中设置一个变形梁；变形梁的长度对应于主体结构的周向设置，且变形梁沿自身长度的两相对固定端分别与主体结构固定连接。本发明在不牺牲扭矩测量性能的前提下，保证了扭矩检测装置的刚度，提升了机械臂定位精度。CN114952944ACN114952944A权利要求书1/2页1.一种扭矩检测装置，其特征在于，包括主体结构及至少一个变形梁；所述主体结构上沿垂直于自身轴线方向的两相对侧用于分别与扭矩输入端和扭矩输出端固定连接；所述主体结构的外边缘设置有至少一个凹口，每一个所述凹口中设置一个所述变形梁；所述变形梁的长度对应于所述主体结构的周向设置，且所述变形梁沿自身长度的两相对固定端分别与所述主体结构固定连接。2.根据权利要求1所述的扭矩检测装置，其特征在于，所述变形梁为中心对称结构，所述变形梁具有位于两个所述固定端之间的应变区，所述应变区与所述固定端之间设置有一个连接区，所述连接区的宽度小于所述固定端的宽度以及所述应变区的宽度。3.根据权利要求2所述的扭矩检测装置，其特征在于，所述应变区中设有镂空。4.根据权利要求2所述的扭矩检测装置，其特征在于，所述连接区与所述固定端及所述应变区之间光滑连接。5.根据权利要求2所述的扭矩检测装置，其特征在于，所述连接区和所述应变区之间设置有一个加强区，所述加强区的宽度大于所述应变区的宽度以及所述连接区的宽度，所述加强区与所述应变区及所述连接区之间光滑连接。6.根据权利要求2所述的扭矩检测装置，其特征在于，所述应变区沿宽度方向的两相对侧面平行设置，所述应变区的两平行设置的所述侧面用于安装应变片。7.根据权利要求2所述的扭矩检测装置，其特征在于，所述变形梁的轴向与所述主体结构的径向垂直，使所述变形梁仅受到沿自身轴向的作用力。8.根据权利要求2所述的扭矩检测装置，其特征在于，所述凹口的数量为多个，多个所述凹口沿所述主体结构的周向均匀设置，每一个所述凹口中设置一个所述变形梁。9.根据权利要求1‑8中任一项所述的扭矩检测装置，其特征在于，所述固定端与所述主体结构之间为销钉连接或螺钉连接，或者所述固定端与所述主体结构之间卡合连接并结合胶水进行粘接。10.根据权利要求9所述的扭矩检测装置，其特征在于，当所述固定端与所述主体结构之间采用卡合连接时，所述固定端设有凸耳，所述凹口沿主体结构周向的两相对侧分别设有与所述凸耳配合的卡钩。11.根据权利要求1‑8中任一项所述的扭矩检测装置，其特征在于，所述主体结构为中心对称结构并具有贯通的中心孔。12.根据权利要求11所述的扭矩检测装置，其特征在于，所述主体结构为分体式结构或一体成型式结构。13.根据权利要求11所述的扭矩检测装置，其特征在于，所述主体结构的外边缘还设置有避让缺口，所述避让缺口与所述凹口不重合。14.根据权利要求1‑8中任一项所述的扭矩检测装置，其特征在于，还包括应变片，其中：至少两个所述应变片设置在所述主体结构上，另外至少两个所述应变片设置在一个所述变形梁上，且所述主体结构上的至少两个所述应变片与一个所述变形梁上的至少两个所述应变片组成一个惠斯通电桥；或者，所述变形梁的数量为多个，每一个所述变形梁上设置至少两个所述应变片，且任意两个所述变形梁上的至少四个所述应变片组成一个惠斯通电桥；2CN114952944A权利要求书2/2页或者，所述变形梁的数量为多个，至少四个所述应变片设置在所述主体结构上，每一个所述变形梁上设置至少两个所述应变片，每一个所述变形梁上的至少两个所述应变片与所述主体结构上的对应的至少两个所述应变片组成一个惠斯通电桥。15.一种机械臂关节，其特征在于，包括扭矩输入端、扭矩输出端以及如权利要求1‑14中任一项所述的扭矩检测装置，所述扭矩输入端、所