一种大力矩的空间机械臂模块化关节.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106625752A(43)申请公布日2017.05.10(21)申请号201710109377.4(22)申请日2017.02.27(71)申请人哈尔滨工业大学深圳研究生院地址518000广东省深圳市南山区西丽镇深圳大学城哈工大校区(72)发明人韩亮徐文福褚琪琪梁斌(74)专利代理机构广州嘉权专利商标事务所有限公司44205代理人温利利(51)Int.Cl.B25J17/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种大力矩的空间机械臂模块化关节(57)摘要本发明公开了一种大力矩的空间机械臂模块化关节，包括壳体，和设置在壳体内的电机、通过传动机构与电机连接的输出轴、制动器及控制机构，所述谐波减速机和制动器分别设置在动块和静块内，柔轮、输出轴、动块依次刚性连接作为输出部件，静块、定子套筒、刚轮固定座、刚轮依次刚性连接，所述定子套筒固定套接在电机的定子外，所述刚轮固定座套设在转轴外并与刚轮固定连接，本发明通过将壳体分割成静块、动块两个部件，采用电机带动转轴转动进而通过谐波减速机带动动块转动，从而输出转矩的方式，不需将输出轴伸出壳体外，可减小关节的横向尺寸，精简了结构，增大了关节内部的集成度，减小了体积，并且其灵活度更高，可维护性更强。CN106625752ACN106625752A权利要求书1/1页1.一种大力矩的空间机械臂模块化关节，包括壳体（1），和设置在壳体（1）内的电机（2）、通过传动机构（3）与电机（2）连接的输出轴（4）、制动器（5）及控制机构，所述传动机构（3）包括与电机（2）的转子（21）连接的转轴（31），及连接于转轴（31）一端的谐波减速机（32），转轴（31）的另一端连接所述制动器（5），所述谐波减速机（32）包括刚轮（32-1）、柔轮（32-2）及波发生器（32-3），其特征在于：所述壳体（1）包括动块（11）和静块（12），所述谐波减速机（32）和制动器（5）分别设置在动块（11）和静块（12）内，柔轮（32-2）、输出轴（4）、动块（11）依次刚性连接作为输出部件，静块（12）、定子套筒（6）、刚轮固定座（7）、刚轮（32-1）依次刚性连接，所述定子套筒（6）固定套接在电机的定子（22）外，所述刚轮固定座（7）套设在转轴（31）外并与刚轮（32-1）固定连接。2.根据权利要求1所述的一种大力矩的空间机械臂模块化关节，其特征在于：所述动块（11）的外壁上设置有与转轴（31）相垂直的用以与另一模块化关节相连接的连接座（11-1）。3.根据权利要求1所述的一种大力矩的空间机械臂模块化关节，其特征在于：还包括穿插设置在制动器（5）、转轴（31）内部延伸至输出轴（4）的中空的走线套筒（8）。4.根据权利要求1所述的一种大力矩的空间机械臂模块化关节，其特征在于：所述动块（11）与静块（12）之间设有一个交叉滚子轴承（9），所述交叉滚子轴承（9）的外圈抵接动块（11），内圈抵接静块（12）。5.根据权利要求1所述的一种大力矩的空间机械臂模块化关节，其特征在于：所述转轴（31）外侧套装有用以转轴（31）周向定位的第一轴承（33）和第二轴承（34），所述第一轴承（33）的外圈抵接静块（12），内圈抵接转轴（31），所述第二轴承（34）的外圈抵接定子套筒（6），内圈抵接转轴（31）。6.根据权利要求1所述的一种大力矩的空间机械臂模块化关节，其特征在于：所述谐波减速机（32）的刚轮（32-1）、柔轮（32-2）、波发生器（32-3）采用分体式结构。7.根据权利要求1所述的一种大力矩的空间机械臂模块化关节，其特征在于：所述控制机构采用伺服控制器，所述伺服控制器集成在关节内部，利用WIFI进行无线信号传输。8.根据权利要求7所述的一种大力矩的空间机械臂模块化关节，其特征在于：所述伺服控制器包括用于电流环控制的霍尔传感器，用于速度环控制的增量式编码器，用于位置环控制的绝对值编码器，用于力矩环控制的电流传感器。9.根据权利要求1所述的一种大力矩的空间机械臂模块化关节，其特征在于：所述制动器（5）采用电磁通电型制动器，所述电磁通电型制动器包括制动部分和与制动部分相对的衔铁，所述衔铁与转轴（31）刚性连接。10.根据权利要求1所述的一种大力矩的空间机械臂模块化关节，其特征在于：所述电机（2）采用框架式永磁同步电机。2CN106625752A说明书1/3页一种大力矩的空间机械臂模块化关节技术领域[0001]本发明涉及机器人技术领域，特别是一种大力矩的空间机械臂模块化关节。背景技术[0002]目前，随着我国空间技术的发展，在轨空间任务越来越重，需要利用空间机器人进行一些如空间站的搭建和维护、卫星的释放、维修和回收等工作，这些操作都离不开