CN106564070A - 一种系列化小型机器人关节结构 - Google Patents

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王惠云
王戟
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Abstract

本发明公开了一种系列化小型机器人关节结构，包括齿轮箱、输出臂、电机驱动器、电机、可编程PLC和编码器；所述齿轮箱出入轴端与电机的电机轴连接；所述输出臂与齿轮箱的输出轴连接。该系列化小型机器人关节结构，采用高效无刷电机和角度编码器，解决了有刷电机摩擦大、损耗大、发热量高、寿命短、效率低、功率小等缺点。

Description

一种系列化小型机器人关节结构
技术领域
本发明涉及机器人应用技术领域，具体为一种系列化小型机器人关节结构。
背景技术
随着科学技术的发展和社会的进步，机器人的运用越来越普及，机械手被广泛应用于各行各业中，机械手的研究取得了很大发展，机械手关节作为机械手的重要部件也具有举足轻重的地位，机械手关节担负着能量、机器与外界环境之间相互作用的能量传递，它们已经成为机械手的***基础。当前的机械手关节主要采用气动、液压的方式。传统的机械手关节具有很大的刚度，这些机械手与人交互时，可能对人造成伤害。因此，一种轻型、灵巧、紧凑、高安全性、能产生柔顺作用的机械手关节在这方面就显得非常重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种系列化小型机器人关节结构,它能有效的解决背景技术中存在的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种系列化小型机器人关节结构，包括齿轮箱、输出臂、电机驱动器、电机、可编程PLC和编码器；所述齿轮箱出入轴端与电机的电机轴连接；所述输出臂与齿轮箱的输出轴连接。
进一步，所述电机上安装有电机驱动器；所述可编程PLC和编码器电性连接后，通过可编程PLC与电机驱动器电性连接。
进一步，所述编码器还与电机控制连接。
优选的，所述电机为无刷电机，所述编码器为角度编码器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该系列化小型机器人关节结构，采用高效无刷电机和角度编码器，解决了有刷电机摩擦大、损耗大、发热量高、寿命短、效率低、功率小等缺点；无刷电机去除了电刷，最直接的变化就是没有了有刷电机运转时产生的电火花，这样就极大减少了电火花对遥控无线电设备的干扰，运转时摩擦力大大减小，运行顺畅，噪音低；整体结构简单，实用性强，易于推广使用。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的控制原理示意图；
附图标记中：1-齿轮箱；2-输出臂；3-电机驱动器；4-电机；5-可编程PLC；6-和编码器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1~2，本发明提供一种技术方案：
一种系列化小型机器人关节结构，包括齿轮箱1、输出臂2、电机驱动器3、电机4、可编程PLC5和编码器6；所述齿轮箱1出入轴端与电机4的电机轴连接；所述输出臂2与齿轮箱1的输出轴连接。
进一步，所述电机4上安装有电机驱动器3；所述可编程PLC5和编码器6电性连接后，通过可编程PLC5与电机驱动器3电性连接。
进一步，所述编码器6还与电机4控制连接。
优选的，所述电机4为无刷电机，所述编码器为角度编码器。
本发明的作用原理为：可编程PLC通过内部程序运算后给电机驱动器发出指令，其中给脉冲板一个启动信号，经过脉冲板中程序运算后，脉冲板给电机驱动器发出一个脉冲信号，该脉冲信号经电机驱动器处理后控制电机的转动，并且控制电机的转速，脉冲信号的频率越快，电机的转速也越快；另外PLC给电机驱动器一个方向控制信号，该方向控制信号经电机驱动器处理后控制电机的方向，正转或者反转。这样，通过PLC给出的启动信号和方向控制信号，就可以控制电机的转速和转动方向了。
当电机转动之后带动齿轮箱的转动，齿轮箱的作用是把电机的转动所产生的动力传递给输出臂使其得到相应的转动。
另外一方面，角度编码器实时检测电机的转动数据，给可编程PLC发出编码器反馈信号，当电机的转速和方向出现异常时，可编程PLC通过启动信号给脉冲板发出指令，脉冲板发出脉冲信号，使电机停止工作。通过该编码器使机器人关节的安全性得到了提高。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种系列化小型机器人关节结构，包括齿轮箱、输出臂、电机驱动器、电机、可编程PLC和编码器；其特征在于：所述齿轮箱出入轴端与电机的电机轴连接；所述输出臂与齿轮箱的输出轴连接。
2.根据权利要求1所述的一种系列化小型机器人关节结构，其特征在于：所述电机上安装有电机驱动器；所述可编程PLC和编码器电性连接后，通过可编程PLC与电机驱动器电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种系列化小型机器人关节结构，其特征在于：所述编码器还与电机控制连接。
4.根据权利要求1所述的一种系列化小型机器人关节结构，其特征在于：所述电机为无刷电机，所述编码器为角度编码器。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
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