CN110957931A - 机器人系统 - Google Patents

机器人系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110957931A
CN110957931A CN201811134081.9A CN201811134081A CN110957931A CN 110957931 A CN110957931 A CN 110957931A CN 201811134081 A CN201811134081 A CN 201811134081A CN 110957931 A CN110957931 A CN 110957931A
Authority
CN
China
Prior art keywords
conversion device
input
voltage
shaft
power conversion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201811134081.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110957931B (zh
Inventor
林敬祐
张弘昇
张启舜
钟文敬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Delta Electronics Inc
Original Assignee
Delta Electronics Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Delta Electronics Inc filed Critical Delta Electronics Inc
Priority to CN201811134081.9A priority Critical patent/CN110957931B/zh
Priority to US16/260,687 priority patent/US10814502B2/en
Publication of CN110957931A publication Critical patent/CN110957931A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110957931B publication Critical patent/CN110957931B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/02—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type
    • B25J9/04—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type by rotating at least one arm, excluding the head movement itself, e.g. cylindrical coordinate type or polar coordinate type
    • B25J9/046—Revolute coordinate type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0025—Means for supplying energy to the end effector
    • B25J19/0029—Means for supplying energy to the end effector arranged within the different robot elements
    • B25J19/0041—Means for supplying energy to the end effector arranged within the different robot elements having rotary connection means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0025—Means for supplying energy to the end effector
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/0009—Constructional details, e.g. manipulator supports, bases
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0067—Converter structures employing plural converter units, other than for parallel operation of the units on a single load
    • H02M1/008—Plural converter units for generating at two or more independent and non-parallel outputs, e.g. systems with plural point of load switching regulators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H02M3/1582—Buck-boost converters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

本公开为一种机器人系统，包含：基座，包含输入电源转换装置，输入电源转换装置的电源输入端接收输入电压，输入电源转换装置用以转换输入电压，而于自身的电源输出端输出第一电压。至少一轴致动模块，安装于基座上，包含：轴电源转换装置，包含轴输入端、第一输出端及第二输出端，轴电源转换装置的轴输入端接收第一电压，轴电源转换装置用以转换第一电压，以于第一输出端输出具额定值的第二电压，且将轴输入端接收到的第一电压转传送至第二输出端；马达；驱动装置，与马达及轴电源转换装置的第一输出端电连接，用以转换第二电压而驱动马达运行。

Description

机器人系统
技术领域
本公开是涉及一种机器人领域，特别涉及一种将电源转换装置及机器人进行整合的机器人系统。
背景技术
近年来，随着机构学、自动化控制及计算机技术的蓬勃发展，机器人，例如机械手臂等，已经广泛地运用在各行各业，机器人可进行各种高重复性的工作，进而提供高效率及完成稳定的自动化生产与组装。
传统机器人通常是使用一组电源转换装置，以将所接收到的电力进行转换，进而提供给机器人本体使用，其中电源转换装置是设置于与机器人本体为相互独立的外部电控箱中。
然而由于传统机器人需使用设置于外部电控箱内的单组电源转换装置来供电，导致该电源转换装置需要较大的电容进行稳压，也需要较大的散热面积，进而造成外部电控箱的体积相对较大，故传统机器人会因外部电控箱体积较大而难以进行移动。再者，由于传统机器人的各个可转动的轴致动模块(即关节处)内的电力装置是以并联方式连接至与外部电控箱的输出端连接的总线上，又每个关节轴部内的电力装置并未有任何稳压电路，如此一来，当外部电控箱传递电能至各轴致动模块时，各轴致动模块将产生压降，导致部分轴致动模块可能电压不足而无法正常运行。
更甚者，传统机器人通常利用电阻等耗能元件来将各轴致动模块内的马达所产生的再生能源消耗，故传统机器人并无法有效利用马达所产生的再生能源。另外，当各轴致动模块内的马达为低电压驱动的马达时，则外部电控箱在维持相同的功率下，势必须输出较大的驱动电流至机器人本体，故传统机器人其本体内部需使用线径较粗的电源线，导致传统机器人需对其内部用来设置电源线的空间及设置的路径进行较复杂设计及规划。
因此，实有必要发展一种将电源转换装置及机器人进行整合的机器人电源系统，以解决现有技术所面临的问题。
发明内容
本公开为一种机器人电源系统，从而解决传统机器人因需使用外部电控箱体积较大导致难以移动，传统机器人内的部分轴致动模块可能电压不足，传统机器人无法有效利用轴致动模块的马达所产生的再生能源，以及传统机器人需对其内部用来设置电源线的空间及设置路径进行较复杂设计及规划等缺失。
为达上述目的，本公开的一较广义实施方式为提供一种机器人系统，是包含：基座，是包含输入电源转换装置，输入电源转换装置的电源输入端是接收输入电压，输入电源转换装置是用以转换输入电压，而于输入电源转换装置的电源输出端输出第一电压；以及至少一轴致动模块，是安装于基座上，且包含：马达；轴电源转换装置，是包含轴输入端、第一输出端及第二输出端，轴电源转换装置的轴输入端是接收第一电压，而轴电源转换装置用以将第一电压进行转换，以于第一输出端输出具额定值的第二电压，且将轴输入端接收到的第一电压传送至第二输出端；以及驱动装置，是与马达及轴电源转换装置的第一输出端电连接，用以将第二电压转换为第三电压，以提供给马达进行运行。
附图说明
图1为本公开的第一优选实施例的机器人系统的架构方框图；
图2为图1所示的机器人系统的立体结构示意图；
图3A为图1所示的轴电源转换装置的细节电路方块及运行原理图；
图3B为图3A所示的轴电源转换装置在另一模式下的运行原理图；
图4A为图1所示的输入电源转换装置的第一实施例的细节电路方块及运行原理图；
图4B为图4A所示的输入电源转换装置在另一模式下的运行原理图；
图5A为图1所示的输入电源转换装置的第二实施例的细节电路方块及运行原理；
图5B为图5A所示的输入电源转换装置在另一模式下的运行原理图；
图6为本公开的第二优选实施例的机器人系统的架构方框图。
附图标记说明：
1：机器人系统
2：基座
20：输入电源转换装置
200：交流/直流转换器
201：第二升压转换器
202：直流/交流转换器
203：第三升压转换器
204：第二降压转换器
205：输入电源转换装置的输入端
206：输入电源转换装置的输出端
3：轴致动模块
30：轴电源转换装置
300：轴电源转换装置的输入端
301：轴电源转换装置的第一输出端
302：轴电源转换装置的第二输出端
303：第一降压转换器
304：第一升压转换器
31、31’：驱动装置
32、32’：马达
320’：第一中空结构
310’：第二中空结构
9：输入电源
U：输入电压
V1：第一电压
V2：第二电压
Vm：过渡直流电压
E1：第一再生电能
E2：第二再生电能
E3：第三再生电能
具体实施方式
体现本公开特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本公开能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本公开的范围，且其中的说明及附图在本质上是当作说明的用，而非用于限制本公开。
请参阅图1及图2，其中图1为本公开第一优选实施例的机器人系统的架构方框图，图2为图1所示的机器人系统的立体结构示意图。如图1及图2所示，本实施例中的机器人系统1可为但不限于机械手臂，且包含基座2及安装于基座2上的至少一个轴致动模块3。基座2包含输入电源转换装置20，输入电源转换装置20的电源输入端205是与输入电源9电连接，输入电源转换装置20用以转换输入电源9所提供的输入电压U，进而于输入电源转换装置20的电源输出端206输出第一电压V1(如图4A所示)。
轴致动模块3，例如图1及图2所示的六个轴致动模块3分别构成机器人系统1的关节处，且每一轴致动模块3可与另一轴致动模块直接相连接或是通过一连接手臂相连接，又每一轴致动模块3包含轴电源转换装置30、驱动装置31及马达32。马达32与驱动装置31电连接，且由驱动装置31所驱动而运行，使得对应的关节处可进行转动，而于本实施例中，马达32可由非中空马达所构成，故不具中空结构。轴电源转换装置30包含轴输入端300、第一输出端301及第二输出端302，其中轴输入端300接收第一电压，第一输出端301与驱动装置31电连接，而当轴电源转换装置30所对应的轴致动模块3与另一轴致动模块3相连接时，轴电源转换装置30的第二输出端302可与相连接的轴致动模块3的轴电源转换装置30的轴输入端300电连接。轴电源转换装置30用以将第一电压V1进行转换，以于第一输出端301输出可维持在额定值的第二电压V2，且将轴输入端300旁路(BYPASS)于第二输出端302，使得轴输入端300所接收到的第一电压V1可旁路而传送至第二输出端302，进而提供给相连接的另一轴致动模块3的轴电源转换装置30的轴输入端300。驱动装置31是接收由轴电源转换装置30所传来的第二电压V2，且用以将第二电压转换为第三电压，以提供给马达32进行运行。
由上可知，本实施例的机器人系统1是将输入电源转换装置20设置于机器人系统1的基座2内，将轴电源转换装置30设置于机器人系统1的轴致动模块3内，以分别利用输入电源转换装置20及轴电源转换装置30来进行相关的电能转换，借此提供机器人系统1运行所需的电能，即机器人系统1实际上是整合了电源转换装置20及机器人，故机器人系统1并无须额外具有外部电控箱来供电源转换装置设置，因此机器人系统1适合需移动的应用。此外，由于本实施例的机器人系统1的每个轴致动模块3设置轴电源转换装置30，以将所接收到的第一电压V1转换为可维持在额定值的第二电压V2，故轴电源转换装置30实提供稳压功能，使得每个轴致动模块3皆可有足够的电压来进行运行。
于上述实施例中，第一电压V1及第二电压V2分别为直流电压，且第一电压V1的值高于第二电压V2的值。另外，多个轴致动模块3的其中的一轴致动模块3的轴电源转换装置30的轴输入端300电连接于输入电源转换装置20的电源输出端206而接收由输入电源转换装置20传来的第一电压V1，而其余轴致动模块3的轴电源转换装置30的轴输入端300则分别电连接于对应连接的前一个轴致动模块3的第二输出端302，以接收由对应连接的前一个轴致动模块3的第二输出端302所传来的第一电压V1。另外，输入电源转换装置20可包含电源隔离元件(未图示)，例如变压器等，而轴电源转换装置30则可不包含电源隔离元件。
请参阅图3A及图3B，并配合图1及图2，其中图3A为图1所示的轴电源转换装置的细节电路方块及运行原理图，图3B为图3A所示的轴电源转换装置在另一模式下的运行原理图。如图所示，轴电源转换装置30包含第一降压转换器303，第一降压转换器303电连接于轴电源转换装置30的轴输入端300及第一输出端301之间，用以将从轴输入端300所接收到的第一电压V1进行降压，以输出为额定值的第二电压V2至第一输出端301(如图3A所示)，其中第一降压转换器303所接收到的第一电压V1可因轴电源转换装置30的轴输入端300电连接于输入电源转换装置20的输出端206而由输入电源转换装置20所提供，或因轴电源转换装置30的轴输入端300电连接于对应连接的前一个轴致动模块3的第二输出端302而由对应连接的前一个轴致动模块3的第二输出端302所提供，而由于每个轴致动模块3的轴电源转换装置30的第一降压转换器303可将所接收到的第一电压V1进行降压，以输出为额定值的第二电压V2，故第一降压转换器303实际上可提供稳压的功能，因此轴电源转换装置30便因第一降压转换器303的设置而具有稳压功能，使得每个轴致动模块3皆可有足够的电压来进行运行。另外，于其它实施例中，如图3A及图3B所示，轴电源转换装置30还可包含第一升压转换器304，第一升压转换器304电连接于轴电源转换装置3的轴输入端300及第一输出端301之间，且与轴电源转换装置30的第二输出端302电连接，用以在第一输出端301接收到第一再生电能E1时，例如接收到由驱动装置31因马达32在煞车等情况所输出的为直流的第一再生电能E1时，转换该第一再生电能E1为第二再生电能E2，并汇入至轴电源转换装置30的轴输入端300(如图3B所示)，借此将第一再生电能E1进行回收，进而有效利用马达32所产生的再生能源。其中第一再生电能E1的电压相对低于第二再生电能E2的电压。于上述实施例中，当第一降压转换器303运行时，第一升压转换器304不运行，反之，当第一升压转换器304运行时，第一降压转换器303不运行。
请参阅图4A及图4B，并配合图1及图2，其中图4A为图1所示的输入电源转换装置的第一实施例的细节电路方块及运行原理图，图4B为图4A所示的输入电源转换装置在另一模式下的运行原理图。如图所示，于本实施例中，输入电源9可为交流电源，例如市电等，故输入电压U为交流电。输入电源转换装置20包含交流/直流转换器200及第二升压转换器201。交流/直流转换器200电连接于输入电源转换装置20的电源输入端205及第二升压转换器201之间，且用以将经由输入电源转换装置20的电源输入端205所接收到的输入电压U转换为过渡直流电压Vm，并提供给第二升压转换器201。第二升压转换器201电连接于交流/直流转换器200及输入电源转换装置20的电源输出端206之间，第二升压转换器201用以将过渡直流电压Vm转换为直流的第一电压V1，以输出至输入电源转换装置20的电源输出端206，其中第一电压V1的电压值等于或大于过渡直流电压Vm(如图4A所示)。于其它实施例中，如第4A、4B图所示，输入电源转换装置20还可包含直流/交流转换器202，直流/交流转换器202电连接于输入电源转换装置20的电源输入端205以及电源输出端206之间，直流/交流转换器202用以在输入电源转换装置20的电源输出端206所接收到由对应的轴致动模块3的轴电源转换装置30的第一升压转换器304所传来的第二再生电能E2大于一门限值，例如大于第一电压V1时，将第二再生电能E2降压并转换为交流的第三再生电能E3，再汇入至输入电源转换装置20的电源输入端205，进而由输入电源9进行回收(如图4B所示)，借此有效回收第二再生电能E2。于上述实施例中，当交流/直流转换器200及第二升压转换器201运行时，直流/交流转换器202不运行，反之，当直流/交流转换器202运行时，交流/直流转换器200及第二升压转换器201不运行。
于上述实施例中，由于输入电源转换装置20包含第二升压转换器201，借此将过渡直流电压Vm的电压值提升为第一电压V1，又第一电压V1可提供至每个轴致动模块3的轴电源转换装置30，后续再由轴电源转换装置30将第一电压V1转换为相对低压的第二电压V2，因此虽本公开的机器人系统1的马达32仍选用低压马达，然因输入电源转换装置20已将输入电压U先进行升压，故本公开的机器人系统1的内部所存在的大部分电源线便可选用线径较小的电源线来构成，例如存在于输入电源转换装置20与轴致动模块3之间的电源线，及轴致动模块3与轴致动模块3之间的电源线等，举例而言，假设轴致动模块内的马达功率皆为400W，若传统机器人提供给轴致动模块的低电压为48V，则电流约需8.33Amp，故传统机器人的电源线须选用实心导体直径约为1.2950mm的线材，然而本公开通过第二升压转换器201的设置，故可将提供给轴致动模块3的第一电压提升至例如156V，故电流约需2.56Amp，因此本公开的机器人系统1的大部分的电源线可选用实心导体直径约为0.7240mm的线材，由此可知，本公开的机器人系统1的电源线的线径相较于传统机器人的电源线的线径由1.2950mm降为0.7240mm，即线径缩小了44.09％[(1.295-0.724)/1.295]，而若使用功率更高的马达，则本公开的机器人系统1的电源线的线径与传统机器人的电源线的线径的差距会越大，是以因本公开的机器人系统1可选用线径较小的电源线，使得本公开的机器人系统1的内部空间及电源线的设置的路径较为简单。
请参阅图5A、图5B，并配合图1及图2，其中图5A为图1所示的输入电源转换装置的第二实施例的细节电路方块及运行原理图，图5B为图5A所示的输入电源转换装置在另一模式下的运行原理图。如图所示，于本实施例中，输入电源9可为储能电池而提供为直流的输入电压U。输入电源转换装置20包含第三升压转换器203。第三升压转换器203电连接于输入电源转换装置20的电源输入端205及电源输出端206之间，且用以将经由输入电源转换装置20的电源输入端205所接收到的输入电压U转换为第一电压V1，并输出至输入电源转换装置20的电源输出端206(如图5A所示)，其中第一电压V1的电压值是等于或大于输入电压U。于其它实施例中，如图5A、图5B所示，输入电源转换装置20还可包含第二降压转换器204，第二降压转换器204电连接于输入电源转换装置20的电源输入端205以及电源输出端206之间，第二降压转换器204用以在输入电源转换装置20的电源输出端206所接收到由对应的轴致动模块3的轴电源转换装置30的第一升压转换器304所传来的第二再生电能E2大于一门限值，例如大于第一电压V1时，将第二再生电能E2转换为直流的第三再生电能E3，并汇入输入电源转换装置20的电源输入端205，进而对输入电源9进行充电(如图5B所示)，借此有效回收第二再生电能E2。于上述实施例中，当第三升压转换器203运行时，第二降压转换器204不运行，反之，当第二降压转换器204运行时，第三升压转换器203不运行。
请参阅图6，其为本公开第二优选实施例的机器人系统的架构方框图。如图6所示，于本实施例中，机器人系统1的架构和作动原理皆与图1所示的机器人系统1的架构和作动原理相似，故于此仅以相同符号标示来代表元件的结构及作动相似而不再进行赘述。唯相较于图1所示的机器人系统1的每一轴致动模块3的马达32不具有中空结构，本实施例的机器人系统1的每一轴致动模块3的马达32’是由中空马达所构成，因此马达32包含第一中空结构320’，第一中空结构320’用以容置至少一线材，例如电源线及/或信号线等，而如图6所例示，第一中空结构320’可容置电连接于自身所对应的轴电源转换装置30的第二输出端302至相连接的另一轴致动模块3的轴电源转换装置30的轴输入端300之间的电源线。当然，于其它实施例中，驱动装置31’可包含柔性电路板，该柔性电路板可弯折成中空的环形结构或半环形结构，使得驱动装置31’通过该柔性电路板的中心结构而具有第二中空结构310’，且用以容置至少一线材，例如电源线及/或信号线等，而如图6所例示，第二中空结构310’可容置电连接于自身所对应的轴电源转换装置30的第二输出端302至相连接的另一轴致动模块3的轴电源转换装置30的轴输入端300之间的电源线。
综上所述，本公开为一种机器人系统，该机器人系统是将输入电源转换装置设置于机器人系统的基座内，将轴电源转换装置设置于机器人系统的轴致动模块内，以分别利用输入电源转换装置及轴电源转换装置来进行相关的电能转换，借此提供机器人系统运行所需的电能，故机器人系统并无须额外设置外部电控箱，使机器人系统可便于移动。此外，由于本公开的机器人系统的每个轴致动模块是设置轴电源转换装置，以将所接收到的第一电压转换为可维持在额定值的第二电压，故轴电源转换装置可提供稳压功能，使得每个轴致动模块皆可有足够的电压来进行运行。另外，由于本公开的机器人系统的轴电源转换装置包含第一升压转换器，而输入电源转换装置包含了直流/交流转换器或第二降压转换器，进而利用第一升压转换器，以及利用直流/交流转换器或第二降压转换器而有效回收由马达所产生的再生电能。更甚者，由于本公开的机器人系统是先通过输入电源转换装置将所接收到的输入电压转换成相对高压的第一电压，并可提供至每个轴致动模块的轴电源转换装置，后续再由轴电源转换装置将第一电压转换为相对低压的第二电压，故本公开的机器人系统的内部所存在的大部分电源线便可选用线径较小的电源线来构成，因此本公开的机器人系统的内部空间及电源线的设置的路径较为简单。

Claims (9)

1.一种机器人系统，包含：
一基座，包含一输入电源转换装置，该输入电源转换装置的一电源输入端接收一输入电压，该输入电源转换装置用以转换该输入电压，而于该输入电源转换装置的一电源输出端输出一第一电压；以及
至少一轴致动模块，安装于该基座上，且包含：
一马达；
一轴电源转换装置，包含一轴输入端、一第一输出端及一第二输出端，该轴电源转换装置的该轴输入端接收该第一电压，而该轴电源转换装置用以将该第一电压进行转换，以于该第一输出端输出具额定值的一第二电压，且将该轴电源转换装置的该轴输入端旁路于该第二输出端，使得该轴电源转换装置的该轴输入端所接收到的该第一电压传送至该第二输出端；以及
一驱动装置，与该马达及该轴电源转换装置的该第一输出端电连接，用以将该第二电压转换为一第三电压，以提供给该马达进行运行。
2.如权利要求1所述的机器人系统，其中该第一电压及该第二电压分别为直流电，且该第一电压的值大于该第二电压的值。
3.如权利要求2所述的机器人系统，其中该机器人系统包含多个该轴致动模块，多个轴致动模块的其中的一该轴致动模块的该轴电源转换装置的该轴输入端电连接于该输入电源转换装置的该电源输出端而接收该第一电压，而其余每一该轴致动模块的该轴电源转换装置的该轴输入端分别电连接于所对应的前一个该轴致动模块的该第二输出端。
4.如权利要求2所述的机器人系统，其中该轴电源转换装置包含一第一降压转换器，电连接于该轴电源转换装置的该轴输入端及该第一输出端之间，用以将该轴电源转换装置所接收到的该第一电压进行降压，以输出该第二电压至该第一输出端。
5.如权利要求2所述的机器人系统，其中该轴电源转换装置包含一第一升压转换器，电连接于该轴电源转换装置的该轴输入端及该第一输出端之间，用以在该第一输出端接收到一第一再生电能时，转换该第一再生电能为一第二再生电能。
6.如权利要求5所述的机器人系统，其中该输入电压为交流电，且该输入电源转换装置包含一直流/交流转换器，电连接于该输入电源转换装置的该电源输入端以及该电源输出端之间，用以在该输入电源转换装置的该电源输出端所接收到由对应的该轴致动模块的该轴电源转换装置的该第一升压转换器所传来的该第二再生电能大于一门限值时，将该第二再生电能转换为交流电的一第三再生电能，并汇入至该输入电源转换装置的该电源输入端，以由提供该输入电压的一输入电源进行回收。
7.如权利要求5所述的机器人系统，其中该输入电压是由一储能电池所提供，且该输入电源转换装置包含一第二降压转换器，电连接于该输入电源转换装置的该电源输入端以及该电源输出端之间，且用以在该输入电源转换装置的该电源输出端所接收到由对应的该轴致动模块的该轴电源转换装置的该第一升压转换器所传来的该第二再生电能大于一门限值时，将该第二再生电能转换为直流的第三再生电能，并汇入该输入电源转换装置的该电源输入端，以对该储能电池进行充电。
8.如权利要求2所述的机器人系统，其中该输入电压为交流电，且该输入电源转换装置包含一交流/直流转换器及一第二升压转换器，该交流/直流转换器电连接于该输入电源转换装置的该电源输入端及该第二升压转换器之间，且用以将该输入电源转换装置所接收到的该输入电压转换为一过渡直流电压，该第二升压转换器电连接于该交流/直流转换器及该输入电源转换装置的该电源输出端之间，用以将该过渡直流电压转换为该第一电压，以输出至该输入电源转换装置的该电源输出端，其中该第一电压的电压值等于或大于该过渡直流电压。
9.如权利要求2所述的机器人系统，其中该输入电压为直流电，且该输入电源转换装置包含一第三升压转换器，电连接于该输入电源转换装置的该电源输入端及该电源输出端之间，且用以将该输入电源转换装置所接收到的该输入电压转换为该第一电压，并输出至该输入电源转换装置的该电源输出端，其中该第一电压的电压值等于或大于该输入电压。
CN201811134081.9A 2018-09-27 2018-09-27 机器人系统 Active CN110957931B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811134081.9A CN110957931B (zh) 2018-09-27 2018-09-27 机器人系统
US16/260,687 US10814502B2 (en) 2018-09-27 2019-01-29 Robotic system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811134081.9A CN110957931B (zh) 2018-09-27 2018-09-27 机器人系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110957931A true CN110957931A (zh) 2020-04-03
CN110957931B CN110957931B (zh) 2020-11-27

Family

ID=69947068

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811134081.9A Active CN110957931B (zh) 2018-09-27 2018-09-27 机器人系统

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10814502B2 (zh)
CN (1) CN110957931B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11685043B2 (en) * 2020-05-09 2023-06-27 Ubtech Robotics Corp Ltd Mechanical arm
CN113078692A (zh) * 2021-04-16 2021-07-06 北京仓告科技有限公司 一种可搭载多种功能模块的机器人

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1521915A (zh) * 2003-02-13 2004-08-18 飞瑞股份有限公司 具有多功能模式的再生能源变流装置
CN101505093A (zh) * 2009-03-09 2009-08-12 哈尔滨工业大学 一种适合空间环境应用的多路输出电源
CN102474176A (zh) * 2009-07-09 2012-05-23 丰田自动车株式会社 转换器控制装置及多相转换器
CN103506749A (zh) * 2012-06-29 2014-01-15 株式会社安川电机 点焊系统和用于点焊机器人的控制装置
CN104786236A (zh) * 2015-04-30 2015-07-22 北京特种机械研究所 一种用作工业机器人底盘的全向智能移动平台
JP5879869B2 (ja) * 2011-09-26 2016-03-08 株式会社デンソーウェーブ ロボットシステム
CN105555489A (zh) * 2013-09-24 2016-05-04 川崎重工业株式会社 多轴机械手的动力切断装置以及多轴机械手

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7183745B2 (en) * 2000-08-11 2007-02-27 Milwaukee Electric Tool Corporation Adapter for a power tool battery
TW579289B (en) * 2001-05-23 2004-03-11 Toshiba Tec Kk Vacuum cleaner
JP4133188B2 (ja) 2002-10-07 2008-08-13 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ ロボットハンドの指ユニット
US7955322B2 (en) 2005-12-20 2011-06-07 Intuitive Surgical Operations, Inc. Wireless communication in a robotic surgical system
JP4847401B2 (ja) * 2007-06-18 2011-12-28 本田技研工業株式会社 移動ロボットの駆動装置
US8041456B1 (en) * 2008-10-22 2011-10-18 Anybots, Inc. Self-balancing robot including an ultracapacitor power source
DE102008054501A1 (de) * 2008-12-10 2010-06-17 Kuka Roboter Gmbh Industrieroboter und Verfahren zum Betreiben eines Industrieroboters
US8784033B2 (en) 2009-01-11 2014-07-22 Applied Materials, Inc. Robot systems, apparatus and methods for transporting substrates
JP5146621B2 (ja) 2011-01-31 2013-02-20 トヨタ自動車株式会社 多関節型アームロボット、制御方法及び制御プログラム
JP2017007023A (ja) 2015-06-19 2017-01-12 ライフロボティクス株式会社 ロボット装置及びモータ制御装置
US11047528B2 (en) * 2016-02-12 2021-06-29 Black & Decker Inc. Electronic braking for a power tool having a brushless motor
JP6868841B2 (ja) 2016-02-19 2021-05-12 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電動装置
CN105881505B (zh) 2016-05-16 2017-12-22 哈工大机器人集团（哈尔滨）资产经营管理有限公司 一种电力配电柜专用巡检机器人
JP2018075646A (ja) 2016-11-07 2018-05-17 セイコーエプソン株式会社 ロボットシステム

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1521915A (zh) * 2003-02-13 2004-08-18 飞瑞股份有限公司 具有多功能模式的再生能源变流装置
CN101505093A (zh) * 2009-03-09 2009-08-12 哈尔滨工业大学 一种适合空间环境应用的多路输出电源
CN102474176A (zh) * 2009-07-09 2012-05-23 丰田自动车株式会社 转换器控制装置及多相转换器
JP5879869B2 (ja) * 2011-09-26 2016-03-08 株式会社デンソーウェーブ ロボットシステム
CN103506749A (zh) * 2012-06-29 2014-01-15 株式会社安川电机 点焊系统和用于点焊机器人的控制装置
CN105555489A (zh) * 2013-09-24 2016-05-04 川崎重工业株式会社 多轴机械手的动力切断装置以及多轴机械手
CN104786236A (zh) * 2015-04-30 2015-07-22 北京特种机械研究所 一种用作工业机器人底盘的全向智能移动平台

Also Published As

Publication number Publication date
US20200101625A1 (en) 2020-04-02
US10814502B2 (en) 2020-10-27
CN110957931B (zh) 2020-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7456602B2 (en) System and method of commonly controlling power converters
US11217999B2 (en) Photovoltaic power generation inverter system
CN110957931B (zh) 机器人系统
WO2014026460A1 (zh) 一种集成开关磁阻电机驱动与低压电池充电的变换装置
CN101855819B (zh) 双处理器电源
TWI691152B (zh) 機器人系統
JP2002088493A (ja) 水電解システム
JP2009201260A (ja) 多軸モータ駆動装置
CN113162414B (zh) 用于电能变换器的基本单元、电能变换器及通用功率接口
CN212543399U (zh) 机器人充电系统及机器人
CN212366840U (zh) 一种多源供电电源车
CN114301323A (zh) 一种双向电源、双向电源的控制方法
CN103762909B (zh) 一种模块组合式多通道交流驱动器
CN212627160U (zh) 一种直流低压配电装置
CN110932318A (zh) 一种光伏系统
JP2002084763A (ja) インバータ装置
CN214376073U (zh) Plc专用内置耦合隔离恒压电源及电路
JP2020088985A (ja) パワーコンディショナ装置
US11757352B2 (en) Power conversion system for electrically driven mobility device and method for controlling same
CN218276458U (zh) 一种辅助电源架构、双向隔离电源以及电器装置
CN211791252U (zh) 水下机器人非隔离电源漏电消除电路及设备
CN214480283U (zh) 一种大功率dc-dc模块电源
CN214755608U (zh) 电池单元充放电装置
CN219107307U (zh) 开关电源装置以及变流器
CN218449482U (zh) 一种移动充电车高低压驱动器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant