CN112936333B - 用于机器人的动力关节 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于机器人的动力关节。基于本发明，动力关节可以利用动力模组和行星齿轮减速机构将动力模组产生的动力输出转化为关节运动，以使动力关节的成本能够低于使用谐波减速器的关节结构；而且，动力关节中的各部件具有沿轴线连通的轴心贯通孔，因此，可以利用贯穿各部件的轴心贯通孔的线束护管为动力关节提供可靠且便利的布线空间，以避免由于使用行星齿轮减速机构而导致布线困难，有利于在降低关节成本的同时兼顾动力关节的电气可靠性。另外，本发明公开的动力关节既可以集成于机器人的骨架，也可以被实现为模块化形态。

Description

用于机器人的动力关节

技术领域

本发明涉及机器人技术，特别涉及一种用于机器人的动力关节。

背景技术

机器人通常利用末端的执行器来执行各类任务，并且，机器人可以利用其关节来调节执行器的位姿，以适配不同的任务需求。

而且，关节中可以包含动力模组，并且，关节可以借助自身的动力模组产生的动力输出而执行关节运动。其中，包含动力模组的关节通常称为动力关节。

然而，动力关节通常使用谐波减速器将动力模组产生的动力输出转化为关节运动，由于谐波减速器的成本较高，因而导致动力关节和机器人的成本较高。

发明内容

在一个实施例中，提供了一种用于机器人的动力关节，有助于关节的低成本化，包括：

第一端板；

第二端板；

动力模组，所述动力模组具有动力发生部和动力输出部，其中，所述动力发生部位于所述第一端板与所述第二端板之间、并相对于所述第一端板固定地装设，并且，所述动力输出部与所述动力发生部转动配合；

行星齿轮减速机构，所述行星齿轮减速机构在所述动力输出部与所述第二端板之间传动连接；

驱控模组，所述驱控模组位于所述第一端板向所述动力发生部的一侧，并且，所述动力发生部响应于所述驱控模组产生的驱动控制信号启动或停止所述动力输出部的旋转；

所述第一端板、所述驱控模组、所述动力发生部、所述动力输出部、所述行星齿轮减速机构以及所述第二端板均具有同轴连通的轴心贯通孔；

线束护管沿轴线贯穿所述第一端板、所述驱控模组、所述动力发生部、所述动力输出部、所述行星齿轮减速机构以及所述第二端板的轴心贯通孔，以供线束贯穿所述动力关节；

所述第一端板装设有与所述驱控模组电气连接的线路接头，并且，所述线路接头用于连接从所述线束引出的分支线束。

可选地，所述线路接头贯通至所述第一端板背向所述动力发生部的另一侧。

可选地，进一步包括：制动机构，所述制动机构位于所述第一端板与所述动力发生部之间、并相对于所述第一端板固定地装设；同步法兰，所述同步法兰位于所述第一端板与所述动力发生部之间、并与所述动力输出部同轴连接；其中，所述制动机构响应于所述驱控模组产生的制动控制信号，启动与所述同步法兰的干涉制动或释放所述干涉制动；并且，所述制动机构和所述同步法兰均具有可供所述线束护管穿过的轴心贯通孔。

可选地，进一步包括：编码器，所述编码器的运动部分与所述同步法兰同轴联动，并且，所述运动部分具有可供所述线束护管穿过的轴心贯通孔。

可选地，进一步包括：直筒筒壳，所述直筒筒壳具有直筒组装开口端、以及位于所述直筒组装开口端的相反端部的同轴对接开口端；其中，所述第一端板固定装设于所述直筒筒壳的所述同轴对接开口端，所述动力发生部固定装设在所述直筒筒壳中，所述动力输出部在所述直筒筒壳的所述直筒组装开口端处连接所述行星齿轮减速机构，所述行星齿轮减速机构的筒状外壳的内接开口端与所述直筒筒壳的所述直筒组装开口端固定连接，并且，所述第二端板可转动地置于所述筒状外壳的外接开口端处。

可选地，进一步包括：弯拐筒壳，所述弯拐筒壳具有轴向组装开口端、相对于所述轴向组装开口端呈预设角度的侧弯对接开口端，并且，所述弯拐筒壳在所述轴向组装开口端和所述侧弯对接开口端之间的拐角处还具有电气安装开口；其中，所述第一端板固定装设于所述弯拐筒壳的所述电气安装开口，所述动力发生部固定装设在所述弯拐筒壳中，所述动力输出部在所述弯拐筒壳的所述轴向组装开口端处连接所述行星齿轮减速机构，并且，所述行星齿轮减速机构的筒状外壳的内接开口端与所述弯拐筒壳的所述轴向组装开口端固定连接，并且，所述第二端板可转动地置于所述筒状外壳的外接开口端处。

可选地，进一步包括：筒壳护盖，所述筒壳护盖装设在所述弯拐筒壳的所述轴向组装开口端和所述侧弯对接开口端之间的拐角处，并且，所述筒壳护盖具有将所述线束护管与所述弯拐筒壳的所述侧弯对接开口端连通的盖腔。

可选地，所述行星齿轮减速机构包括至少一组通过行星齿轮啮合传动的太阳齿轮和行星架，所述太阳齿轮和所述行星架级联在所述动力输出部与所述第二端板之间；所述筒状外壳的内壁具有外齿圈，并且，所述外齿圈与每组所述太阳齿轮和所述行星架之间啮合传动的所述行星齿轮啮合。

可选地，所述至少一组通过行星齿轮啮合传动的太阳齿轮和行星架包括：第一太阳齿轮，所述第一太阳齿轮与所述动力输出部同轴连接；第一行星架，所述第一行星架通过与所述外齿圈啮合的第一行星齿轮与所述第一太阳齿轮啮合传动；第二太阳齿轮，所述第二太阳齿轮与所述第一行星架同轴集成；第二行星架，所述第二行星架通过与所述外齿圈啮合的第二行星齿轮与所述第二太阳齿轮啮合传动，并且，所述第二行星架与所述第二端板同轴连接。

可选地，进一步包括：对接法兰，所述对接法兰与所述第二端板同轴连接；嵌合法兰，所述嵌合法兰装设在所述对接法兰与所述第二端板之间，并且，所述嵌合法兰装设有与所述线束护管连通的滑环。

基于上述实施例，动力关节可以利用动力模组和行星齿轮减速机构将动力模组的动力输出转化为关节运动，以使动力关节的成本能够低于使用谐波减速器的关节结构；而且，动力关节中的各部件具有沿轴线连通的轴心贯通孔，因此，可以利用贯穿各部件的轴心贯通孔的线束护管为动力关节提供可靠且便利的布线空间，以避免由于使用行星齿轮减速机构而导致布线困难，有利于在降低关节成本的同时兼顾动力关节的电气可靠性。

附图说明

以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围：

图1为本发明的一个实施例中用于机器人的动力关节的内部装配结构示意图；

图2为如图1所示的动力关节的分解结构示意图；

图3为如图1所示的动力关节呈直筒状形态的第一实例的内部装配结构示意图；

图4为如图3所示第一实例的动力关节的分解结构示意图；

图5a和图5b为如图3所示第一实例的动力关节的外形结构示意图；

图6为如图1所示的动力关节呈弯拐状形态的第二实例的内部装配结构示意图；

图7为如图6所示第二实例的动力关节的分解结构示意图；

图8a和图8b为如图6所示第二实例的动力关节的外形结构示意图

图9为包含如图3所示第一实例和如图6所示第二实例的动力关节的关节组合示意图；

图10为包含如图6所示第二实例的动力关节的关节组合示意图；

图11为如图9所示的关节组合的应用实例示意图；

图12为如图10所示的关节组合的应用实例示意图。

附图标记说明

10 第一端板

20 第二端板

21 限位环

22 外卡环

30 动力模组

31 动力发生部

32 动力输出部

32a 转子盘

32b 内裙缘

32c 外裙缘

40 行星齿轮减速机构

41 第一太阳齿轮

42 第一行星齿轮

43 第一行星架

44 第二太阳齿轮

45 第二行星齿轮

46 第二行星架

49 外齿圈

400 筒状外壳

400a 内接开口端

400b 外接开口端

50 线束

51 线束护管

52 线路接头

53 滑环

55 分支线束

60 驱控模组

61 制动机构

62 同步法兰

63 编码器

64 安装螺柱

65 分隔法兰

71 直筒筒壳

71a 直筒组装开口端

71b 同轴对接开口端

72 弯拐筒壳

72a 轴向组装开口端

72b 侧弯对接开口端

72c 电气安装开口

73 筒壳护盖

74 对接法兰

75 嵌合法兰

81 第一轴承

82 第二轴承

83 第三轴承

84 第四轴承

85 第五轴承

86 密封圈

91 同轴扭转单自由度动力关节

92 侧向摆转单自由度动力关节

93 关节连接臂筒

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。

图1为本发明的一个实施例中用于机器人的动力关节的内部装配结构示意图。图2为如图1所示的动力关节的分解结构示意图。请参见图1和图2，在该实施例中，用于机器人的动力关节可以包括第一端板10和第二端板20、动力模组30、行星齿轮减速机构40以及线束护管51。

第一端板10和第二端板20同轴间隔布置，动力关节通过第一端板10和第二端板20之间的相对转动而提供单自由度。

动力模组30可以具有动力发生部31(例如定子)和动力输出部32(例如转子)，其中，动力发生部31可以位于第一端板10与第二端板20之间、并相对于第一端板10固定地装设，并且，动力输出部32可以与动力发生部31转动配合。例如，动力输出部32与动力发生部31之间可以装设有第一轴承81和第二轴承82。

行星齿轮减速机构40在动力输出部32与第二端板20之间传动连接。

其中，行星齿轮减速机构40可以包括级联在动力输出部32与第二端板20之间的至少一组通过行星齿轮啮合传动的太阳齿轮和行星架，并且，还可以包括筒状外壳400，该筒状外壳400的内壁可以具有外齿圈49，外齿圈49可以相对于第一端板10固定、并与每组的行星齿轮啮合。

例如，图1和图2中以行星齿轮减速机构40可以包括两组通过行星齿轮啮合传动的太阳齿轮和行星架为例，即，如图1和图2所示的行星齿轮减速机构40可以包括：

第一太阳齿轮41，该第一太阳齿轮41与动力输出部32同轴连接；

第一行星架43，该第一行星架43通过与外齿圈49啮合的第一行星齿轮42与第一太阳齿轮41啮合传动；

第二太阳齿轮44，该第二太阳齿轮44与第一行星架43同轴集成；

第二行星架46，该第二行星架46通过与外齿圈49啮合的第二行星齿轮45与第二太阳齿轮44啮合传动，并且，该第二行星架46与第二端板20同轴连接。

可以理解的是，当需要其他级数的减速传递时，只需要减少或增加通过行星齿轮啮合传动的太阳齿轮和行星架的组数即可。

在该实施例中，第一端板10、动力模组30的动力发生部31和动力输出部32、行星齿轮减速机构40(所有的太阳齿轮和行星架)以及第二端板20均具有同轴连通的轴心贯通孔；

并且，线束护管51可以沿轴线贯穿第一端板10、动力模组30的动力发生部31和动力输出部32、行星齿轮减速机构40以及第二端板20的轴心贯通孔。

基于上述结构：

动力关节可以利用动力模组30和行星齿轮减速机构40提供第一端板10和第二端板20之间的相对运动，以将动力模组30产生的动力输出转化为关节运动(单自由度的关节运动)，由此，可以使动力关节的成本能够低于使用谐波减速器的关节结构；

动力关节中的各部件具有沿轴线连通的轴心贯通孔，因此，可以利用贯穿各部件的轴心贯通孔的线束护管51为动力关节提供可靠且便利的线束50部署空间，即，线束50可以从第一端板10和第二端板20中的任意一个所在侧穿入线束护管51的中空管腔内、并从第一端板10和第二端板20中的另一个所在侧穿出，由此，能够以贯穿动力关节的方式部署，从而，可以避免由于使用行星齿轮减速机构40而导致布线困难，有利于在降低关节成本的同时兼顾动力关节的电气可靠性。

仍参见图1和图2，为了实现动力关节的单关节独立自控功能，该动力关节还可以进一步包括驱控模组60，该驱控模组60可以位于第一端板10朝向动力发生部31的一侧(动力关节的内侧)，并且，该驱控模组60具有可供线束护管51穿过的轴心贯通孔。

其中，为了便于驱控模组60的电力供给及信号传输，第一端板10可以装设有与驱控模组60电气连接的线路接头52，该线路接头52可以贯通至第一端板10背向动力发生部31的另一侧(动力关节的外侧)，用于连接从线束50引出的分支线束55。

相应地，动力发生部31可以响应于驱控模组60产生的驱动控制信号启动或停止动力输出部32的旋转。

当动力发生部31响应于驱控模组60产生的驱动控制信号而启动动力输出部32的旋转时，动力关节的第一端板10和第二端板20之间可以发生相对转动，由此引发动力关节的单自由度关节运动，此时，穿入在线束护管51内的线束50可以处于相对静止的状态。

例如，线束护管51可以与动力模组30的动力输出部32、以及行星齿轮减速机构40(所有的太阳齿轮和行星架)的轴心贯通孔间隙配合，并且，线束护管51与行星齿轮减速机构40的第一行星架43之间可以通过第三轴承83转动支撑，以保持在线束护管51在其长度范围内不会由于径向跳变而与动力模组30的动力输出部32和行星齿轮减速机构40接触，由此可以避免线束50与动力关节之间由于关节运动而产生磨损。相应地，该实施例中的动力关节可以进一步包括对第三轴承83轴向限位的限位环21，该限位环21可以装设在行星齿轮减速机构40与第二端板20之间。

另外，从图1和图2中还可以看出，第二行星架46与第一行星架43采用嵌套方式装配，以使第二行星架46与线束护管51之间的径向距离尽可能大。其中，第二行星架46与第一行星架43之间可以通过第四轴承84转动配合，并且，第二行星架46与筒状外壳400之间可以通过第五轴承85转动配合。相应地，前述的限位环21还可以对第四轴承84轴向限位，并且，该实施例中的动力关节可以进一步包括对第五轴承85轴向限位的外卡环22，该外卡环22可以固定装设在筒状壳体400的外接开口端400b。

为了在动力发生部31响应于驱控模组60产生的驱动控制信号而停止动力输出部32的旋转时能够使关节运动及时停止，该动力关节可以进一步包括制动机构61和同步法兰62。

其中，制动机构61可以位于第一端板10与动力发生部31之间、并相对于第一端板10固定地装设，同步法兰62可以位于第一端板10与动力发生部31之间、并与动力输出部32同轴连接，并且，制动机构61和同步法兰62均具有可供线束护管51穿过的轴心贯通孔。

例如，动力输出部32可以具有转子盘32a，该转子盘32a可以布置在动力发生部31朝向第二端板20的一侧，用于连接行星齿轮减速机构40，并且，动力输出部32还可以具有从转子盘32a的轴心贯穿孔的边缘轴向沿伸的内裙缘32b，内裙缘32b可以穿过动力发生部31的轴心贯穿孔并连接同步法兰62，从而可以实现同步法兰62与动力输出部32的同轴连接。其中，动力输出部32与动力发生部31之间的第一轴承81和第二轴承82可以位于内裙缘32b与动力发生部31之间。

另外，动力输出部32还可以具有从转子盘32a的外边缘轴向沿伸、并包围动力发生部31的外裙缘32c。

其中，制动机构61可以响应于驱控模组60产生的制动控制信号，启动与同步法兰62的干涉制动或释放该干涉制动。

为了实现对关节运动的高精度控制，该动力关节可以进一步包括编码器63，该编码器63的运动部分与同步法兰62同轴联动，该编码器63的固定部分可以固定装设在驱控模组60，并且，该编码器63的运动部分同样具有可供线束护管51穿过的轴心贯通孔。如果需要更高精度或者其他高级控制应用，还可以进一步在第二端板20再加装编码器。

具有上述结构的动力关节，可以集成于机器人的骨架。或者，具有上述结构的动力关节也可以具有独立的模块形态，而不是必须依赖于在机器人骨架的集成。相比于集成于机器人骨架的集成形态，具有独立的模块形态的动力关节有助于关节的灵活部署。

在动力关节具有独立的模块形态的情况下，模块化形态可以根据实际需要来设计。例如，动力关节的模块化可以将单自由度关节运动呈现为同轴旋转，或者，动力关节的模块化也可以将单自由度关节运动呈现为侧向摆转。下文中，将对分别实现这两种模块化形态的具体结构进行详细说明。

图3为如图1所示的动力关节呈直筒状形态的第一实例的内部装配结构示意图。图4为如图3所示第一实例的动力关节的分解结构示意图。图5a和图5b为如图3所示第一实例的动力关节的外形结构示意图。请参见图3和图4并同时结合图5a和图5b，在第一实例中，动力关节能够提供同轴扭转的单自由度，故，该动力关节在第一实例中被称为同轴扭转单自由度动力关节91。

在第一实例中，同轴扭转单自由度动力关节91可以包括如图1和图2所示的各部件，并且，在此基础上，还可以进一步包括直筒筒壳71，该直筒筒壳71可以具有直筒组装开口端71a、以及位于直筒组装开口端71a的相反端部的同轴对接开口端71b。

可选地，该直筒筒壳71的内部可以具有直筒分腔隔壁710，动力模组30可以布置在直筒分腔隔壁710与直筒组装开口端71a之间的分腔内，驱控模组60、制动机构61、同步法兰62以及编码器61可以布置在直筒分腔隔壁710与同轴对接开口端71b之间的另一分腔内，其中，制动机构61可以固定于直筒分腔隔壁710。

第一端板10可以固定装设于直筒筒壳71在同轴对接开口端71b。例如，第一端板10的边缘可以与直筒筒壳71在同轴对接开口端71b的开口边缘卡接，驱控模组60可以通过固定于直筒分腔隔壁710的安装螺柱64而被支撑在同轴对接开口端71b，并且，被支撑在同轴对接开口端71b的驱控模组60可以与该第一端板10固定连接。

动力模组30的动力发生部31可以固定装设在直筒筒壳71中(例如固定于直筒分腔隔壁710)，从而，动力发生部31可以相对于同样固定装设在直筒筒壳71(同轴对接开口端71b)的第一端板10固定地装设。

动力模组30的动力输出部32在直筒筒壳71的直筒组装开口端71a处连接行星齿轮减速机构40(例如第一太阳轮41)，行星齿轮减速机构40的筒状外壳400的内接开口端400a可以与直筒筒壳71的直筒组装开口端71a固定连接(使外齿圈49相对于第一端板10固定)，并且，第二端板20可以可转动地置于筒状外壳400的外接开口端400b。

若需要实现动力模组30与行星齿轮减速机构40相互隔离，则，行星齿轮减速机构40的筒状外壳400的内接开口端400a可以通过分隔法兰65与直筒筒壳71的直筒组装开口端71a固定连接，其中，该分隔法兰65同样具有可供线束护管51穿过的轴心贯通孔，并且，该分隔法兰65的轴心贯通孔可以装设有包围线束护管51的密封圈86。

为了便于同轴扭转单自由度动力关节91利用筒状外壳400的外接开口端400b与其他结构对接，该同轴扭转单自由度动力关节91可以进一步包括对接法兰74(未在图5a和图5b中示出)，该对接法兰74可以与第二端板20同轴连接。

另外，为了避免穿设在线束护管51内的线束50在筒状外壳400的外接开口端400b发生硬性折弯，或者对于线束50较为繁杂的情况，可以在筒状外壳400的外接开口端400b使用滑环53来实现线束50的中继衔接，此时，该同轴扭转单自由度动力关节91可以进一步包括嵌合法兰75，该嵌合法兰75可以装设在对接法兰74与第二端板20之间，并且，嵌合法兰75可以装设有与线束护管51连通的滑环53。

图6为如图1所示的动力关节呈弯拐状形态的第二实例的内部装配结构示意图。图7为如图6所示第二实例的动力关节的分解结构示意图。图8a和图8b为如图6所示第二实例的动力关节的外形结构示意图。请参见图6和图7并同时结合图8a和图8b，在第二实例中，动力关节能够提供侧相摆转的单自由度，故，该动力关节在第二实例中被称为侧向摆转单自由度动力关节92。

在第二实例中，侧向摆转单自由度动力关节92可以包括如图1和图2所示的各部件，并且，在此基础上，还可以进一步包括弯拐筒壳72，该弯拐筒壳72可以具有轴向组装开口端72a、相对于轴向组装开口端72a呈预设角度(例如垂直角度)的侧弯对接开口端72b，并且，该弯拐筒壳72在轴向组装开口端72a和侧弯对接开口端72b之间的拐角处还具有电气安装开口72c。

可选地，该弯拐筒壳72的内部可以具有弯拐分腔隔壁720，动力模组30可以布置在弯拐分腔隔壁720与轴向组装开口端72a之间的分腔内，驱控模组60、制动机构61、同步法兰62以及编码器61可以布置在弯拐分腔隔壁720与侧弯对接开口端72b之间的另一分腔内，其中，制动机构61可以固定于弯拐分腔隔壁720。

第一端板10可以固定装设于弯拐筒壳72的电气安装开口72c。例如，第一端板10的边缘可以与弯拐筒壳72在电气安装开口72c的开口边缘卡接，驱控模组60可以通过固定于弯拐分腔隔壁720的安装螺柱64而被支撑在电气安装开口72c，并且，被支撑在电气安装开口72c的驱控模组60可以与该第一端板10固定连接。

动力模组30的动力发生部31可以固定装设在弯拐筒壳72(例如固定于弯拐分腔隔壁720)中，从而，动力发生部31可以相对于同样固定装设在弯拐筒壳72(电气安装开口72c)的第一端板10固定地装设。

动力模组30的动力输出部32在弯拐筒壳72的轴向组装开口端72a处连接行星齿轮减速机构40(例如第一太阳轮41)，并且，行星齿轮减速机构40的筒状外壳400的内接开口端400a与弯拐筒壳72的轴向组装开口端72a固定连接(使外齿圈49相对于第一端板10固定)，并且，第二端板20可以可转动地置于筒状外壳400的外接开口端400b。

若需要实现动力模组30与行星齿轮减速机构40相互隔离，则，行星齿轮减速机构40的筒状外壳400的内接开口端400a可以通过分隔法兰65与弯拐筒壳72的轴向组装开口端72a固定连接，其中，该分隔法兰65可以具有可供线束护管51穿过的轴心贯通孔，并且，该分隔法兰65的轴心贯通孔可以装设有包围线束护管51的密封圈86。

与第一实例类似，为了便于侧向摆转单自由度动力关节92利用筒状外壳400的外接开口端400b与其他结构对接，该同轴扭转单自由度动力关节91可以进一步包括对接法兰74，该对接法兰74可以与第二端板20同轴连接。并且，该侧向摆转单自由度动力关节92可以进一步包括嵌合法兰75，该嵌合法兰75可以装设在对接法兰74与第二端板20之间，并且，嵌合法兰75可以装设有与线束护管51连通的滑环53。

相比于第一实例，第二实例的不同之处还在于，侧向摆转单自由度动力关节92可以进一步包括筒壳护盖73，该筒壳护盖73可以装设在弯拐筒壳72的轴向组装开口端72a和侧弯对接开口端72b之间的拐角处，以封盖遮挡弯拐筒壳72的电气安装开口72c、以及装设在电气安装开口72c的第一端板1 0。并且，筒壳护盖73可以具有将线束护管51与弯拐筒壳72的侧弯对接开口端72b连通的盖腔。

上述第一实例中的同轴扭转单自由度动力关节91、以及第二实例中的侧向摆转单自由度动力关节92，既可以单独使用，也可以组合使用。

图9为包含如图3所示第一实例和如图6所示第二实例的动力关节的关节组合示意图。请参见图9，在第一实例中的同轴扭转单自由度动力关节91和第二实例中的侧向摆转单自由度动力关节92组合使用时，同轴扭转单自由度动力关节91的同轴对接开口端71b可以与侧向摆转单自由度动力关节92的侧弯对接开口端72b对接固定。

可以理解的是，同轴扭转单自由度动力关节91的外接开口端400b也可以通过对接法兰74与侧向摆转单自由度动力关节92的侧弯对接开口端72b对接固定，或者，侧向摆转单自由度动力关节92的外接开口端400b也可以通过对接法兰74与同轴扭转单自由度动力关节91的同轴对接开口端71b对接固定，再或者，同轴扭转单自由度动力关节91的外接开口端400b、以及侧向摆转单自由度动力关节92的外接开口端400b也可以采用其他对接方式。

同时，在图9中，同轴扭转单自由度动力关节91的外接开口端400b还可以通过对接法兰74与例如关节连接臂筒93(可供线束50穿过)或未在图9中示出的其它动力关节等其它结构连接，相应地，图9中示出的侧向摆转单自由度动力关节92也可以进一步连接关节连接臂筒93或未在图9中示出的其它动力关节。

图10为包含如图6所示第二实例的动力关节的关节组合示意图。请参见图10，至少两个在第二实例中的侧向摆转单自由度动力关节92组合使用时，对于任意两个侧向摆转单自由度动力关节92，其中一个侧向摆转单自由度动力关节92的外接开口端400b也可以通过对接法兰74与另一个侧向摆转单自由度动力关节92的侧弯对接开口端72b固定对接。可以理解的是，两个侧向摆转单自由度动力关节92的固定对接可以不限于此。

同时，图10中示出的任意一个侧向摆转单自由度动力关节92还可以进一步与例如关节连接臂筒93(可供线束50穿过)或未在图10中示出的其它动力关节等其它结构连接。

图11为如图9所示的关节组合的应用实例示意图。请参见图11，在该应用实例中，组合使用了一个第一实例中的同轴扭转单自由度动力关节91、六个第二实例中的侧向摆转单自由度动力关节92以及两根关节连接臂筒93，从而实现了七自由度的机器人手臂。

图12为如图10所示的关节组合的应用实例示意图。请参见图12，在该应用实例中，组合使用了六个第二实例中的侧向摆转单自由度动力关节92以及两根关节连接臂筒93，从而实现了六自由度的机器人手臂。

可以理解的是，同轴扭转单自由度动力关节91和侧向摆转单自由度动力关节92的组合方式不限于如图11和图12所示的两种方式，而是可以根据需要任何组合，本文对此不作穷举。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种用于机器人的动力关节，其特征在于，包括：

第一端板(10)；

第二端板(20)；

动力模组(30)，所述动力模组(30)具有动力发生部(31)和动力输出部(32)，其中，所述动力发生部(31)位于所述第一端板(10)与所述第二端板(20)之间、并相对于所述第一端板(10)固定地装设，并且，所述动力输出部(32)与所述动力发生部(31)转动配合；

行星齿轮减速机构(40)，所述行星齿轮减速机构(40)在所述动力输出部(32)与所述第二端板(20)之间传动连接；

驱控模组(60)，所述驱控模组(60)位于所述第一端板(10)朝向所述动力发生部(31)的一侧，并且，所述动力发生部(31)响应于所述驱控模组(60)产生的驱动控制信号启动或停止所述动力输出部(32)的旋转；

所述第一端板(10)、所述驱控模组(60)、所述动力发生部(31)、所述动力输出部(32)、所述行星齿轮减速机构(40)以及所述第二端板(20)均具有同轴连通的轴心贯通孔；

线束护管(51)沿轴线贯穿所述第一端板(10)、所述驱控模组(60)、所述动力发生部(31)、所述动力输出部(32)、所述行星齿轮减速机构(40)以及所述第二端板(20)的轴心贯通孔，以供线束(50)贯穿所述动力关节；

所述第一端板(10)装设有与所述驱控模组(60)电气连接的线路接头(52)，并且，所述线路接头(52)用于连接从所述线束(50)引出的分支线束(55)。

2.根据权利要求1所述的动力关节，其特征在于，进一步包括：

所述线路接头(52)贯通至所述第一端板(10)背向所述动力发生部(31)的另一侧。

3.根据权利要求1所述的动力关节，其特征在于，进一步包括：

制动机构(61)，所述制动机构(61)位于所述第一端板(10)与所述动力发生部(31)之间、并相对于所述第一端板(10)固定地装设；

同步法兰(62)，所述同步法兰(62)位于所述第一端板(10)与所述动力发生部(31)之间、并与所述动力输出部(32)同轴连接；

其中，所述制动机构(61)响应于所述驱控模组(60)产生的制动控制信号，启动与所述同步法兰(62)的干涉制动或释放所述干涉制动；

并且，所述制动机构(61)和所述同步法兰(62)均具有可供所述线束护管(51)穿过的轴心贯通孔。

4.根据权利要求3所述的动力关节，其特征在于，进一步包括：

编码器(63)，所述编码器(63)的运动部分与所述同步法兰(62)同轴联动，并且，所述运动部分具有可供所述线束护管(51)穿过的轴心贯通孔。

5.根据权利要求1所述的动力关节，其特征在于，进一步包括：

直筒筒壳(71)，所述直筒筒壳(71)具有直筒组装开口端(71a)、以及位于所述直筒组装开口端(71a)的相反端部的同轴对接开口端(71b)；

其中，所述第一端板(10)固定装设于所述直筒筒壳(71)的所述同轴对接开口端(71b)，所述动力发生部(31)固定装设在所述直筒筒壳(71)中，所述动力输出部(32)在所述直筒筒壳(71)的所述直筒组装开口端(71a)处连接所述行星齿轮减速机构(40)，所述行星齿轮减速机构(40)的筒状外壳(400)的内接开口端(400a)与所述直筒筒壳(71)的所述直筒组装开口端(71a)固定连接，并且，所述第二端板(20)可转动地置于所述筒状外壳(400)的外接开口端(400b)处。

6.根据权利要求1所述的动力关节，其特征在于，进一步包括：

弯拐筒壳(72)，所述弯拐筒壳(72)具有轴向组装开口端(72a)、相对于所述轴向组装开口端(72a)呈预设角度的侧弯对接开口端(72b)，并且，所述弯拐筒壳(72)在所述轴向组装开口端(72a)和所述侧弯对接开口端(72b)之间的拐角处还具有电气安装开口(72c)；

其中，所述第一端板(10)固定装设于所述弯拐筒壳(72)的所述电气安装开口(72c)，所述动力发生部(31)固定装设在所述弯拐筒壳(72)中，所述动力输出部(32)在所述弯拐筒壳(72)的所述轴向组装开口端(72a)处连接所述行星齿轮减速机构(40)，并且，所述行星齿轮减速机构(40)的筒状外壳(400)的内接开口端(400a)与所述弯拐筒壳(72)的所述轴向组装开口端(72a)固定连接，并且，所述第二端板(20)可转动地置于所述筒状外壳(400)的外接开口端(400b)处。

7.根据权利要求6所述的动力关节，其特征在于，进一步包括：

筒壳护盖(73)，所述筒壳护盖(73)装设在所述弯拐筒壳(72)的所述轴向组装开口端(72a)和所述侧弯对接开口端(72b)之间的拐角处，并且，所述筒壳护盖(73)具有将所述线束护管(51)与所述弯拐筒壳(72)的所述侧弯对接开口端(72b)连通的盖腔。

8.根据权利要求5或6所述的动力关节，其特征在于，

所述行星齿轮减速机构(40)包括至少一组通过行星齿轮啮合传动的太阳齿轮和行星架，所述太阳齿轮和所述行星架级联在所述动力输出部(32)与所述第二端板(20)之间；

所述筒状外壳(400)的内壁具有外齿圈(49)，并且，所述外齿圈(49)与每组所述太阳齿轮和所述行星架之间啮合传动的所述行星齿轮啮合。

9.根据权利要求8所述的动力关节，其特征在于，所述至少一组通过行星齿轮啮合传动的太阳齿轮和行星架包括：

第一太阳齿轮(41)，所述第一太阳齿轮(41)与所述动力输出部(32)同轴连接；

第一行星架(43)，所述第一行星架(43)通过与所述外齿圈(49)啮合的第一行星齿轮(42)与所述第一太阳齿轮(41)啮合传动；

第二太阳齿轮(44)，所述第二太阳齿轮(44)与所述第一行星架(43)同轴集成；

第二行星架(46)，所述第二行星架(46)通过与所述外齿圈(49)啮合的第二行星齿轮(45)与所述第二太阳齿轮(44)啮合传动，并且，所述第二行星架(46)与所述第二端板(20)同轴连接。

10.根据权利要求1所述的动力关节，其特征在于，进一步包括：

对接法兰(74)，所述对接法兰(74)与所述第二端板(20)同轴连接；

嵌合法兰(75)，所述嵌合法兰(75)装设在所述对接法兰(74)与所述第二端板(20)之间，并且，所述嵌合法兰(75)装设有与所述线束护管(51)连通的滑环(53)。

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