CN112828936A - 制动装置、机器人关节及机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种制动装置、机器人关节和机器人。该制动装置包括：底座、电磁组件、弹性件以及摩擦片。电磁组件包括铁芯、衔铁以及电磁线圈。上述的制动装置用于对机器人关节制动时，若转轴的端面相对于摩擦片的表面存在一定的倾斜角度，则当摩擦片到达转轴的端面时，转轴的端面将阻止摩擦片继续沿直线路径运动。并且，在弹性件的恢复力作用下，衔铁持续挤压摩擦片，从而导致摩擦片通过连接结构相对于衔铁运动。摩擦片通过连接结构相对于衔铁运动时能够发生角度倾斜，进而能够改变摩擦片与衔铁的相对角度。直至摩擦片的表面与转轴的端面呈大致相同的倾斜角度，则摩擦片的表面与转轴的端面能够实现较好的贴合，以致达到快速对转轴制动的良好效果。

Description

制动装置、机器人关节及机器人

技术领域

本发明涉及制动技术领域，特别涉及一种制动装置、机器人关节及机器人。

背景技术

机器人关节能够允许机器人本体各零件之间发生相对运动，一般分为俯仰关节和滚动关节。机器人关节的制动，通常是利用摩擦制动的原理，具体是利用两个表面相互之间接触时所产生的摩擦阻力，将机器人关节的转轴运动时的动能转化为热能，从而使转轴停止转动。

目前机器人关节中使用的制动装置主要由摩擦片、刹车片、垫片、波形弹簧、锁紧螺母、转轴等零件组成。该制动装置依靠锁紧螺母压缩波形弹簧来施加轴向预紧力，该预紧力会传递到刹车片与摩擦片及垫片之间，进而使摩擦片与刹车片间产生摩擦力矩来抵消驱动器的驱动力矩，最终实现制动。

目前的制动装置，当转轴相对于摩擦片处于倾斜状态时，摩擦片与转轴难以保持较好的贴合，从而会导致制动速度较慢。

发明内容

基于此，有必要针对当转轴相对于摩擦片处于倾斜状态时，目前的制动装置制动速度较慢的问题，提供一种能够快速制动的制动装置、机器人关节及机器人。

本申请实施例提供一种制动装置，用于制动转轴，包括：

底座；

电磁组件，安装于所述底座；所述电磁组件包括铁芯、衔铁以及缠绕于所述铁芯的电磁线圈，其中，所述铁芯与所述底座固定连接，所述电磁线圈通电时用于驱动所述衔铁靠近或远离所述底座运动；

弹性件，分别与所述底座和所述衔铁连接，所述弹性件用于在所述电磁线圈断电时带动所述衔铁远离或靠近所述底座运动；以及

摩擦片，与所述衔铁连接并位于所述衔铁背向所述铁芯的一侧，且所述摩擦片与所述转轴的端面相对设置；

其中，所述摩擦片通过连接结构与所述衔铁连接，所述摩擦片能够通过所述连接结构相对于所述衔铁运动从而改变所述摩擦片与所述衔铁的相对角度。

上述的制动装置用于对机器人关节制动时，通过衔铁带动摩擦片向转轴运动，并通过摩擦片与转轴的端面发生摩擦而使转轴制动。若转轴的端面相对于摩擦片的表面存在一定的倾斜角度，则当摩擦片到达转轴的端面时，转轴的端面将阻止摩擦片继续沿直线路径运动。并且，电磁线圈断电时，在弹性件的恢复力作用下，衔铁持续挤压摩擦片，从而导致摩擦片通过连接结构相对于衔铁运动。摩擦片通过连接结构相对于衔铁运动时能够发生角度倾斜，进而能够改变摩擦片与衔铁的相对角度。直至摩擦片的表面与转轴的端面呈大致相同的倾斜角度，则摩擦片的表面与转轴的端面能够实现较好的贴合，以致达到快速对转轴制动的良好效果。

在一实施例中，所述连接结构包括凸出部与凹陷部；所述凸出部与所述凹陷部中，其中一个设于所述摩擦片，另一个设于所述衔铁；所述凸出部与所述凹陷部配合，并且所述凸出部能够沿所述凹陷部的表面与所述凹陷部做相对运动从而改变所述摩擦片与所述衔铁的相对角度。

在一实施例中，所述衔铁和所述摩擦片之间的所述连接结构构成球窝连接。

在一实施例中，所述的制动装置还包括第一连接件，分别与所述摩擦片和所述衔铁连接；所述摩擦片与所述衔铁中，至少一个能够与所述第一连接件做相对运动且运动范围受所述第一连接件限制，以致所述摩擦片能够相对于所述衔铁运动。

在一实施例中，所述摩擦片与所述衔铁中，至少一个设有容纳孔，所述第一连接件与所述容纳孔配合，且所述容纳孔的内壁与所述第一连接件的外表面之间具有间隙。

在一实施例中，所述摩擦片与所述衔铁中，其中一个与所述第一连接件固定连接，另一个能够与所述第一连接件做相对运动且运动范围受所述第一连接件限制；或

所述摩擦片和所述衔铁分别能够与所述第一连接件做相对运动，且运动范围受到所述第一连接件限制。

在一实施例中，所述摩擦片具有与所述衔铁相对的第一表面，所述凸出部凸出于所述第一表面，所述衔铁具有与所述摩擦片相对的第二表面，所述凹陷部凹陷于所述第二表面，所述第一表面与所述第二表面之间具有间隙。

在一实施例中，所述的制动装置还包括导向件，安装于所述底座；

所述衔铁上设有第一导向孔，所述摩擦片上设有第二导向孔，所述导向件分别与所述第一导向孔和所述第二导向孔配合，并用于引导所述衔铁和所述摩擦片的运动方向。

在一实施例中，所述第二导向孔的内壁与所述导向件的外表面之间具有间隙。

在一实施例中，所述制动装置还包括：调节机构，分别与所述弹性件的端部和所述底座连接，并且所述调节机构用于调节所述弹性件的端部与所述底座之间的、朝向所述衔铁方向的相对位置。

在一实施例中，所述底座上设有第一安装孔和第二安装孔；

所述调节机构包括：

楔块，与所述第一安装孔配合并与所述弹性件的端部连接，所述楔块沿所述第一安装孔的延伸方向运动时能够改变所述弹性件的端部与所述底座之间的、朝向所述衔铁方向的相对位置；和

螺纹件，与所述第二安装孔螺纹配合，且所述螺纹件沿所述第二安装孔运动时能够带动所述楔块沿所述第一安装孔的延伸方向运动。

本申请又一实施例还提供一种机器人关节，包括：

外壳；

转轴，位于所述外壳内；以及

如上述中任一实施例所述的制动装置，所述摩擦片与所述转轴的端面相对设置，所述制动装置用于对所述转轴制动。

本申请另一实施例还提供一种机器人，其特征在于，包括多个连接臂以及多个机器人关节，多个所述连接臂之间通过多个所述机器人关节依次连接，其中至少一个机器人关节为上述实施例中所述的机器人关节。

附图说明

图1为根据本申请一实施例的制动装置用于对机器人关节的转轴制动时的示意图；

图2为根据本申请一实施例的摩擦片与第一连接件的结构示意图；

图3为根据本申请一实施例的衔铁的结构示意图；

图4为根据本申请一实施例示出的，当转轴的端面倾斜时与制动装置的位置关系示意图；

图5为图1中区域A的局部放大示意图；

图6为根据本申请一实施例示出的机器人的结构示意图。

附图标记说明：

1、机器人；2、连接臂；3、机器人关节；

100、制动装置；10、转轴；11、转轴10的端面；

110、底座；120、电磁组件；121、铁芯；122、电磁线圈；123、衔铁；1231、凸出部；1232、第一表面；

130、弹性件；140、摩擦片；141、凹陷部；142、第二表面；143、摩擦片140的表面；101、容纳孔；1011、第一孔；1012、第二孔；101a、台阶面；

150、第一连接件；151、螺杆；152、螺钉头；

160、导向件；

170、楔块；171、斜面；

180、螺纹件；102、螺纹孔。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参考图1，本申请实施例提供一种制动装置100。制动装置100包括：底座110、电磁组件120、弹性件130以及摩擦片140。电磁组件120包括铁芯121、电磁线圈122以及衔铁123。铁芯121与底座110固定连接。电磁线圈122缠绕于铁芯121。电磁线圈122通电时用于驱动衔铁123靠近或远离底座110运动。弹性件130分别与底座110和衔铁123连接。弹性件130用于在电磁线圈122断电时带动衔铁123远离或靠近底座110运动。具体地，若电磁线圈122配置为通电时驱动衔铁123靠近底座110，则弹性件130配置为在电磁线圈122断电时带动衔铁123远离底座110；反之，若电磁线圈122配置为通电时驱动衔铁123远离底座110，则弹性件130配置为在电磁线圈122断电时带动衔铁123靠近底座110。摩擦片140与衔铁123连接并位于衔铁123背向铁芯121的一侧，且摩擦片140与转轴11的端面相对设置。其中，摩擦片140通过连接结构与衔铁123连接。摩擦片140能够通过连接结构相对于衔铁123运动，从而改变摩擦片140与衔铁123的相对角度。

具体地，如图1所示，在本实施例中，铁芯121和电磁线圈122位于衔铁123和底座110之间。弹性件130可以是螺旋弹簧。弹性件130位于底座110和衔铁123之间，并分别与底座110和衔铁123抵接。弹性件130对衔铁123的作用力朝向远离铁芯121的方向。电磁线圈122通电时铁芯121对衔铁123具有吸附力，从而能够驱动衔铁123能够克服弹性件130的阻力并朝靠近底座110的方向运动，直至衔铁123与铁芯121吸合。电磁线圈122断电时，铁芯121则释放衔铁123，从而衔铁123在弹性件130的恢复力作用下做远离底座110的运动。由于摩擦片140与衔铁123连接并位于衔铁123背向铁芯121的一侧，因此，衔铁123运动时能够带动摩擦片140运动。

如图1所示，本实施例中的制动装置100应用于机器人关节时，摩擦片140与该机器人关节的转轴10的端面11相对设置。

该机器人关节正常工作时，转轴10绕自身轴线转动，电磁线圈122处于通电的状态，则铁芯121能够吸附衔铁123，从而摩擦片140与转轴10之间能够保持一定的间距，进而摩擦片140不影响转轴10的转动。

当需要对该机器人关节制动时，将电磁线圈122断电，则铁芯121释放衔铁123，从而衔铁123在弹性件130的恢复力作用下做远离底座110的运动。与此同时，衔铁123带动摩擦片140朝向转轴10运动，以致摩擦片140与转轴10的端面11抵接，从而摩擦片140与转轴10的端面11发生摩擦，进而将转轴10的旋转动能通过摩擦转变成热能而消耗掉，实现对转轴10的制动，即对该机器人关节制动。

如图1所示，衔铁123与摩擦片140均为片状。摩擦片140具有与转轴10相对的表面143。在本实施例中，该表面143与转轴10的端面11相互平行，因此，当摩擦片140与转轴10的端面11抵接时，能够较好地与转轴10的端面11贴合，并具有较大的接触面积，从而摩擦片140能够对转轴10提供较大的摩擦力，进而快速对转轴10制动。

请结合图1至图4，在本实施例中，连接结构包括凸出部1231和凹陷部141。凸出部1231设于衔铁123。凹陷部141设于摩擦片140。凸出部1231与凹陷部141配合，并且凸出部1231能够沿凹陷部141的表面与凹陷部141做相对运动从而改变摩擦片140与衔铁123的相对角度。凸出部1231沿凹陷部141的表面与凹陷部141做相对运动时，凸出部1231与凹陷部141的相对角度能够发生变化。

具体地，结合图2和图3，衔铁123具有与摩擦片140相对的第一表面1232，摩擦片140具有与衔铁120相对的第二表面142，则第一表面1232与第二表面142相对。凸出部1231凸出于第一表面1232。凸出部1231与衔铁123可以一体成型。凹陷部141凹陷于第二表面142。

凸出部1231的表面和凹陷部141的表面例如均是部分球面，则凸出部1231与凹陷部141构成球窝连接，从而衔铁123与摩擦片140的连接方式为球窝连接。在本实施例中，可通过摩擦片140相对于衔铁123沿凸出部1231的表面运动，从而使得凹陷部141的表面沿凸出部1231的表面运动。可以理解，在本实施例中，由于凸出部1231的表面为曲面，则摩擦片140沿凸出部1231移动位置时，摩擦片140的角度会发生角度倾斜。例如，在图1中摩擦片140的延伸方向沿水平方向，然而，若摩擦片140沿凸出部1231的表面向左移动位置时，则摩擦片140的左端会向下倾斜，右端会向上倾斜，从而摩擦片140发生角度倾斜，使得摩擦片140与衔铁123的相对角度发生变化。同理，摩擦片140沿凸出部1231的表面向右或前或后等方向移动位置时，摩擦片140也会发生角度倾斜。

在一些情况下，由于安装误差等原因，转轴10的端面11相对于摩擦片140的表面143会存在一定的倾斜角度。如图4所示，在另一实施例中，转轴10的端面11的左端向下倾斜，右端向上倾斜。在这种情况下对机器人关节进行制动时，由于转轴10的端面11呈倾斜状态，因此，衔铁123带动摩擦片140到达转轴10的端面11时，转轴10的端面11将阻止摩擦片140继续竖直向上移动，导致摩擦片140没有继续竖直向上运动的空间，并且转轴10的端面11与摩擦片140之间的空间仅能允许摩擦片140做倾斜的运动。此时，在弹性件130的恢复力作用下，衔铁123持续挤压摩擦片140，凸出部1231挤压凹陷部141，从而使得摩擦片140沿凸出部1231的表面向左移动，摩擦片140的左端向下倾斜，右端向上倾斜，进而改变了摩擦片140与衔铁123的相对角度。直至摩擦片140的表面143与转轴10的端面11呈大致相同的倾斜角度时，摩擦片140的表面143与转轴10的端面11则能够实现较好的贴合，以致快速对转轴10制动。

由于凸出部1231与凹陷部141构成球窝连接，则凸出部1231与凹陷部141做相对运动时，仍能够保持较好的贴合，从而方便凹陷部141与凸出部1231之间传递力，进而方便从衔铁123向摩擦片140传递力，有利于快速对转轴10制动。

可以理解，在其他实施例中，若端面11的右端向下倾斜，左端向上倾斜，则摩擦片140到达端面11时会向右移动，且右端向下倾斜，左端向上倾斜，从而与端面11实现较好的贴合，达到快速制动的效果。

需要强调的是，凸出部1231的表面与凹陷部141的表面不限于是部分球面。凸出部1231的表面与凹陷部141的表面为部分椭球面或其他曲面形状时，且凸出部1231沿凹陷部141的表面与凹陷部141做相对运动时，凸出部1231与凹陷部141的相对角度同样也能够发生变化。

当然，在其他实施例中，凸出部1231的表面与凹陷部141的表面不限于是曲面，也可以是其他表面，例如，凸出部1231为长方体结构，则其表面为多个平面且该多个平面中任意两个平面相平行或垂直。同理，凹陷部141可以是长方形形状的，其表面为多个平面且该多个平面中任意两个平面相平行或垂直。在这种情况下，若凸出部1231与凹陷部141之间存在一定的活动间隙，则凸出部1231与凹陷部141相对运动时凸出部1231与凹陷部141的相对角度同样也能够发生变化，摩擦片140与衔铁123的相对角度能够发生变化，从而摩擦片140能够相对于衔铁123发生角度倾斜。

上述的制动装置100用于对机器人关节制动时，通过衔铁123带动摩擦片140向转轴10运动，并通过摩擦片140与转轴10的端面11发生摩擦而使转轴10制动。若转轴10的端面11相对于摩擦片140的表面143存在一定的倾斜角度，则当摩擦片140到达转轴10的端面11时，转轴10的端面11将阻止摩擦片140继续沿直线路径运动。并且，电磁线圈122断电时，在弹性件130的恢复力作用下，衔铁123持续挤压摩擦片140，从而导致摩擦片140通过连接结构相对于衔铁123运动。摩擦片140通过连接结构相对于衔铁123运动时能够发生角度倾斜，进而能够改变摩擦片140与衔铁123的相对角度。直至摩擦片140的表面143与转轴10的端面11呈大致相同的倾斜角度，则摩擦片140的表面143与转轴10的端面11能够实现较好的贴合，以致达到快速对转轴10制动的良好效果。

可以理解，在其他实施例中，凹陷部也可以设于衔铁123，凸出部则设于摩擦片140。则当衔铁123带动摩擦片140到达转轴10的端面11时，在弹性件130的恢复力作用下，衔铁123持续挤压摩擦片140时，该凹陷部挤压该凸出部，从而使得摩擦片140沿该凹陷部的表面移动位置并发生角度倾斜。直至摩擦片140的表面143与转轴10的端面11呈大致相同的倾斜角度，进而同样能够使得摩擦片140的表面143与转轴10的端面11能够实现较好的贴合，实现快速对转轴10制动。

在其他实施例中，连接结构也不限于是凸出部与凹陷部配合的结构。例如还可以是转轴结构。摩擦片与衔铁之间还可以通过转轴连接，则摩擦片也能够相对于衔铁发生角度倾斜。连接结构也可以是万向节等。

可以理解的是，在其他实施例中，制动装置100不限于通过电磁线圈122断电制动，也可以是通过电磁线圈122通电制动。例如，可以将铁芯121和电磁线圈122设置在摩擦片140靠近转轴10的一侧，则电磁线圈122通电时，铁芯121吸附衔铁123，衔铁123带动摩擦片140远离底座110运动，则摩擦片140向转轴10运动并对转轴10制动。电磁线圈122断电时，则依靠弹性件130的弹性力能够使衔铁123带动摩擦片140靠近底座110运动，则摩擦片140远离转轴10运动，从而摩擦片140能够与转轴10保持距离，不影响转轴10正常转动。

请参考图1和图2，在一实施例中，制动装置100还包括第一连接件150。第一连接件150分别与摩擦片140和衔铁123连接。摩擦片140与衔铁123中，其中一个与第一连接件150固定连接，另一个能够与第一连接件150做相对运动且运动范围受第一连接件150限制，以致摩擦片140能够相对于衔铁123运动。

在本实施例中，衔铁123与第一连接件150固定连接，摩擦片140能够相对于第一连接件150运动，从而摩擦片140相对于第一连接件150运动时，则能够相对于衔铁123移动。摩擦片140能够通过相对于第一连接件150运动而沿凸出部1231的表面移动。

由于摩擦片140相对于第一连接件150运动时其运动范围受第一连接件150限制，因此，摩擦片140相对于衔铁123运动时的运动范围受到限制，从而摩擦片150相对于衔铁123运动的同时，能够通过第一连接件150与衔铁123保持连接。因此，摩擦片140相对于衔铁123沿凸出部1231的表面移动时，摩擦片140与衔铁123不易脱离并能够保持良好接触，从而使得衔铁123能够对摩擦片140较好地传递作用力，凹陷部141能够对凸出部1231较好的传递作用力，便于摩擦片140快速对转轴10制动。

可以理解，在其他实施例中，也可以是摩擦片140与第一连接件150固定连接，而衔铁123与第一连接件150做相对运动且运动范围受第一连接件150限制。在这种情况下，则摩擦片140沿凸出部1231的表面相对于衔铁123运动时，摩擦片140是与第一连接件150共同相对于衔铁123运动的。通过这种连接方式，同样能够使得摩擦片140沿凸出部1231相对于衔铁123运动且二者保持良好连接。当然，衔铁123和摩擦片140也可以分别相对于第一连接件150运动且运动范围受第一连接件150限制，这种情况下摩擦片140也能够相对于衔铁123运动且二者保持良好连接。

在一实施例中，摩擦片140与衔铁123中，其中一个与第一连接件150通过螺纹连接的方式固定连接，另一个设有容纳孔101，第一连接件150与容纳孔101配合，且容纳孔101的内壁与第一连接件150的外表面之间具有间隙。

具体地，在本实施例中，请参考图2和图3，第一连接件150为螺钉。螺钉包括螺杆151和螺钉头152。凸出部1231上设有螺纹孔102，螺杆151与该螺纹孔102配合，从而与衔铁123固定连接。

摩擦片140上设有容纳孔101。在本实施例中，容纳孔101为自上而下贯穿摩擦片140的通孔。螺钉自上而下穿入容纳孔101并与螺纹孔102配合，从而使得摩擦片140与衔铁123连接。

在本实施例中，容纳孔101的内径大于第一连接件150的外径，则第一连接件150与容纳孔101的内壁之间具有间隙，该间隙提供了摩擦片140相对于第一连接件150运动时的运动空间，进而使得摩擦片140能够沿凸出部1231相对于衔铁123移动。

结合图1、图2以及图5，在本实施例中，容纳孔101为阶梯孔，该阶梯孔具有内径大小不同第一孔1011和第二孔1012，从而在该两个孔的内壁的连接处形成台阶面101a。第一孔1011的内径较大，螺钉头152位于第一孔1011内。第二孔1012的内径较小，螺杆151位于第二孔1012内。第一孔1011的内径大于螺钉头152的外径，第二孔1012的内径大于螺杆151的外径，从而第一孔1011的内壁与螺钉头152之间具有间隙，第二孔1012的内壁与螺杆151之间具有间隙，且螺钉头152与台阶面101a之间具有间隙，这些间隙为摩擦片140的运动提供了运动空间，进而使得摩擦片140能够沿凸出部1231相对于衔铁123移动。

当摩擦片140朝背向衔铁123的方向相对于衔铁123运动时，则该台阶面101a能够被螺钉头152阻挡，从而该螺钉头152能够阻止摩擦片140与衔铁123分离，进而能够使得摩擦片140与衔铁123保持良好连接。

可以理解，在其他实施例中，第一连接件150不限于是螺钉。例如第一连接件150包括螺杆和凸出于螺杆外周面的凸出部。该凸出部可以是凸块，可以用该凸块代替上述实施例中的螺钉头152。该凸出部还可以是螺母，该螺母与螺杆螺纹连接并凸出于螺杆的外表面，从而该螺母可以替代上述实施例中的螺钉头152。该凸出部还可以是其他结构，均可以替代上述实施例中的螺钉头152。此外，第一连接件150与衔铁123也不限于是螺纹连接，例如卡扣连接，焊接等。

请结合图1至图4，在一实施例中，当摩擦片140与衔铁123连接时，第一表面1232与第二表面142之间具有间隙。

具体地，如前文所述，衔铁123具有第一表面1232，摩擦片140具有第二表面142。第一表面1232与第二表面142相对。凸出部1231凸出于第一表面1232。凹陷部141凹陷于第二表面142。在本实施例中，第一表面1232和第二表面142可以均为平面。

当摩擦片140与衔铁123连接时，凸出部1231与凹陷部141配合，第一表面1232与第二表面142之间具有间隙。再结合图4，当摩擦片140的左端向下倾斜，右端向上倾斜时，则第二表面142的左端向下倾斜且靠近第一表面1232运动，第二表面142的右端向上倾斜且远离第一表面1232运动。由此可见，第一表面1232与第二表面142之间的间隙能够为摩擦片140发生角度倾斜时提供运动的空间。

请参考图1，在一实施例中，制动装置100还包括导向件160，安装于底座110。衔铁123上设有第一导向孔(未示出)，摩擦片140上设有第二导向孔(未示出)。导向件160分别与第一导向孔和第二导向孔配合，并用于引导衔铁123和摩擦片140的运动方向。

具体地，如图1所示，在本实施例中，导向件160为导向销钉。当然，导向件160还可以是导向杆等。第一导向孔的轴向与第二导向孔的轴向相对应。导向件160的一端与底座110固定，另一端依次穿过第一导向孔和第二导向孔。

通过导向件160与第一导向孔和第二导向孔配合，则能够引导衔铁123和摩擦片140沿导向件160的延伸方向运动。当衔铁123带动摩擦片140向靠近转轴10的方向运动时，或衔铁123与铁芯121吸合的运动过程中，衔铁123和摩擦片140能够沿导向件160稳定地运动，从而能够减少或避免衔铁123和摩擦片140向其他方向偏移。

在一实施例中，导向件160的数量至少为两个，例如两个、三个、四个等。第一导向孔、第二导向孔以及导向件160一一对应。通过两个以上的导向件160分别与衔铁123和摩擦片140配合，则能够限制摩擦片140绕导向件160转动，从而在制动装置100用于制动时，能够限制摩擦片140随转轴10转动，进而有利于保证摩擦片140有效制动。

在一实施例中，第二导向孔的内径大于导向件160的外径。具体地，由于第二导向孔的内径大于导向件160的外径，则第二导向孔的内壁与导向件160之间具有间隙，从而该间隙提供了摩擦片140沿凸出部1231的表面相对于衔铁123运动时的运动空间。

在一实施例中，制动装置100包括调节机构。调节机构分别与弹性件130的端部和底座110连接。调节机构用于调节弹性件130的端部与底座110之间的、朝向衔铁123方向的相对位置。

具体地，在本实施例中，底座110上设有第一安装孔(未标号)和第二安装孔(未标号)。调节机构包括楔块170和螺纹件180。楔块170与第一安装孔配合并与弹性件130的端部连接。楔块170沿第一安装孔运动时能够改变弹性件130的端部与底座110之间的、朝向衔铁123方向的相对位置。螺纹件180与第二安装孔螺纹配合，且螺纹件180沿第二安装孔运动时能够带动楔块170沿第一安装孔的延伸方向运动。

具体地，如图1所示，弹性件130位于楔块170与衔铁123之间，并分别与楔块170和衔铁123抵接，从而弹性件130能够为衔铁123提供弹性作用力。在本实施例中，第一安装孔的延伸方向与弹性件130的弹性力方向基本一致。因此，楔块170沿第一安装孔的延伸方向移动时，能够带动弹性件130的端部运动，从而改变弹性件130的端部与底座110之间的、朝向衔铁123方向的相对位置，进而改变摩擦片140与转轴10接触时弹性件130的压缩量，实现调节两者之间摩擦力的作用。

第二安装孔的延伸方向与第一安装孔的延伸方向可以相同或不同，根据制动装置的实际布局决定。在本实施例中，第二安装孔的延伸方向与第一安装孔的延伸方向基本垂直。第二安装孔可以为螺纹孔。通过旋转螺纹件180，则螺纹件180能够沿第二安装孔的延伸方向移动，从而螺纹件180带动楔块170沿第一安装孔的延伸方向运动。

本实施例通过螺纹件180沿第二安装孔移动带动楔块170沿第一安装孔的延伸方向运动，以改变弹性件130的端部与底座110之间的、朝向衔铁123方向的相对位置，从而，当制动装置100对机器人关节制动时，通过调节弹性件130的端部与底座110之间的、朝向衔铁123方向的相对位置，能够摩擦片140与转轴10接触时弹性件130的压缩量，实现调节两者之间摩擦力的作用，以调节制动效果。

请参考图1，在一实施例中，楔块170具有斜面171。该斜面171倾斜于第一安装孔的延伸方向。该斜面171与螺纹件180的一端配合。在图1中，当螺纹件180沿第二安装孔的延伸方向向左移动时，则挤压该斜面171并对该斜面171施加作用力，该作用力能够使得楔块170沿第一安装孔的延伸方向向上运动。当螺纹件180沿第二安装孔的延伸方向向右移动时，则楔块170能够在弹性件130的恢复力作用下向下移动。

在一实施例中，螺纹件180为锥头螺钉。锥头螺钉的锥面与斜面171配合，从而锥头螺钉带动楔块170运动时的阻力较小。

请参考图6，本申请一实施例还提供一种机器人关节3。请结合图1和图4，该机器人关节3包括：外壳(未示出)、转轴10以及上述任一实施例中的制动装置100。摩擦片140与转轴10的端面11相对设置，且制动装置100用于对转轴10制动。

具体地，机器人关节3通常还包括电机(未示出)，其包括转子和与外壳固定连接的定子。转子用于带动转轴10转动。

请参考图6，本申请一实施例还提供一种机器人1。该机器人1包括多个连接臂2及多个机器人关节。多个连接臂2可通过多个机器人关节依次连接。其中，至少一个机器人关节为上述实施例中的机器人关节3。

如图6所示，在本实施例中，每个机器人关节均为上述实施例中的机器人关节3。

当然，可以理解的是，在其他实施例中，也可以机器人1中的部分机器人关节也可以采用现有技术中的机器人关节。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (13)

1.一种制动装置，用于制动转轴，其特征在于，包括：

底座；

电磁组件，安装于所述底座；所述电磁组件包括铁芯、衔铁以及缠绕于所述铁芯的电磁线圈，其中，所述铁芯与所述底座固定连接，所述电磁线圈通电时用于驱动所述衔铁靠近或远离所述底座运动；

弹性件，分别与所述底座和所述衔铁连接，所述弹性件用于在所述电磁线圈断电时带动所述衔铁远离或靠近所述底座运动；以及

摩擦片，与所述衔铁连接并位于所述衔铁背向所述铁芯的一侧，且所述摩擦片与所述转轴的端面相对设置；

其中，所述摩擦片通过连接结构与所述衔铁连接，所述摩擦片能够通过所述连接结构相对于所述衔铁运动从而改变所述摩擦片与所述衔铁的相对角度。

2.根据权利要求1所述的制动装置，其特征在于，所述连接结构包括凸出部与凹陷部；所述凸出部与所述凹陷部中，其中一个设于所述摩擦片，另一个设于所述衔铁；所述凸出部与所述凹陷部配合，并且所述凸出部能够沿所述凹陷部的表面与所述凹陷部做相对运动从而改变所述摩擦片与所述衔铁的相对角度。

3.根据权利要求1或2所述的制动装置，其特征在于，所述衔铁和所述摩擦片之间的所述连接结构构成球窝连接。

4.根据权利要求2所述的制动装置，其特征在于，还包括第一连接件，分别与所述摩擦片和所述衔铁连接；所述摩擦片与所述衔铁中，至少一个能够与所述第一连接件做相对运动且运动范围受所述第一连接件限制，以致所述摩擦片能够相对于所述衔铁运动。

5.根据权利要求4所述的制动装置，其特征在于，所述摩擦片与所述衔铁中，至少一个设有容纳孔，所述第一连接件与所述容纳孔配合，且所述容纳孔的内壁与所述第一连接件的外表面之间具有间隙。

6.根据权利要求4所述的制动装置，其特征在于，

所述摩擦片与所述衔铁中，其中一个与所述第一连接件固定连接，另一个能够与所述第一连接件做相对运动且运动范围受所述第一连接件限制；或

所述摩擦片和所述衔铁分别能够与所述第一连接件做相对运动，且运动范围受到所述第一连接件限制。

7.根据权利要求2所述的制动装置，其特征在于，所述摩擦片具有与所述衔铁相对的第一表面，所述凸出部凸出于所述第一表面，所述衔铁具有与所述摩擦片相对的第二表面，所述凹陷部凹陷于所述第二表面，所述第一表面与所述第二表面之间具有间隙。

8.根据权利要求1所述的制动装置，其特征在于，还包括导向件，安装于所述底座；

所述衔铁上设有第一导向孔，所述摩擦片上设有第二导向孔，所述导向件分别与所述第一导向孔和所述第二导向孔配合，并用于引导所述衔铁和所述摩擦片的运动方向。

9.根据权利要求8所述的制动装置，其特征在于，所述第二导向孔的内壁与所述导向件的外表面之间具有间隙。

10.根据权利要求1所述的制动装置，其特征在于，所述制动装置还包括：调节机构，分别与所述弹性件的端部和所述底座连接，并且所述调节机构用于调节所述弹性件的端部与所述底座之间的、朝向所述衔铁方向的相对位置。

11.根据权利要求10所述的制动装置，其特征在于，

所述底座上设有第一安装孔和第二安装孔；

所述调节机构包括：

楔块，与所述第一安装孔配合并与所述弹性件的端部连接，所述楔块沿所述第一安装孔的延伸方向运动时能够改变所述弹性件的端部与所述底座之间的、朝向所述衔铁方向的相对位置；和

螺纹件，与所述第二安装孔螺纹配合，且所述螺纹件沿所述第二安装孔运动时能够带动所述楔块沿所述第一安装孔的延伸方向运动。

12.一种机器人关节，其特征在于，包括：

外壳；

转轴，位于所述外壳内；以及

如权利要求1～11中任一项所述的制动装置，所述摩擦片与所述转轴的端面相对设置，所述制动装置用于对所述转轴制动。

13.一种机器人，其特征在于，包括多个连接臂以及多个机器人关节，多个所述连接臂之间通过多个所述机器人关节依次连接，其中至少一个机器人关节为权利要求12中所述的机器人关节。

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