CN113305876A - 高冗余度柔顺机器人关节、机器人、关节结构 - Google Patents

Abstract

本发明属于机器人技术领域，旨在解决现有的机器人关节难以实现灵活柔顺的力/位置混合控制的问题，具体涉及一种高冗余度柔顺机器人关节、机器人、关节结构；其中，关节包括关节壳体以及装设于关节壳体的电机组件、减速器组件、负载轴组件；负载轴组件包括负载轴和负载轴末端滑轮；电机组件包括M个电机，减速器组件包括M个减速器末端滑轮和N个减速器，减速器末端滑轮通过减速器与电机连接或者减速器末端滑轮与电机连接；减速器末端滑轮与负载轴末端滑轮通过柔索组件传动连接；本发明通过多台不同的电机与减速器组合，在柔索滑轮机构的串联下与负载相连，仅仅依靠多台电机之间的补偿以及对于关节滞后特性的利用，有效实现柔顺的力/位置控制。

Description

高冗余度柔顺机器人关节、机器人、关节结构

技术领域

本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种高冗余度柔顺机器人关节、机器人、关节结构。

背景技术

现有的机器人关节，其结构绝大多数是传统的单个电机+减速器+位置及其它传感器+驱动电路的形式；这种结构的机器人关节可以做到精密的位置控制，但很难实现灵活柔顺的力/位置混合控制。为了实现机器人关节的柔顺性，现有的发明及研究都是传统的刚性驱动外加柔性模块的形式，包括弹性元件关节，气动关节，磁力关节以及智能材料关节等。这些基本还都处于研发及实验阶段，其问题主要是由于柔性模块的加入所引起的结构复杂、活动范围有限、能耗大、建模及控制困难等，给实际应用带来了很大的困难。

发明内容

为了解决上述问题，即为了解决现有的机器人关节难以实现灵活柔顺的力/位置混合控制的问题，本发明提供了一种高冗余度柔顺机器人关节、机器人、关节结构。

本发明的第一方面提供了一种高冗余度柔顺机器人关节，该关节包括关节壳体、电机组件、减速器组件和负载轴组件，所述电机组件、所述减速器组件装设于所述关节壳体，所述负载轴组件通过轴承装配于所述关节壳体；

所述负载轴组件包括负载轴以及固设于所述负载轴端部的负载轴末端滑轮；所述电机组件包括M个电机，所述减速器组件包括M个减速器末端滑轮和N个减速器，所述减速器末端滑轮通过所述减速器与所述电机的动力输出端连接或者所述减速器末端滑轮与所述电机的动力输出端连接；所述减速器末端滑轮与所述负载轴末端滑轮通过柔索组件传动连接。

在一些优选实施例中，M＝N。

在一些优选实施例中，所述电机组件包括第一电机和第二电机，所述第一电机的轴直径大于所述第二电机的轴直径；

所述减速器组件包括第一减速器、第二减速器、第一减速器末端滑轮和第二减速器末端滑轮，所述第一减速器固设于所述第一电机的动力输出端，所述第一减速器末端滑轮设置于所述第一减速器的动力输出端；所述第二减速器固设于所述第二电机的动力输出端，所述第二减速器末端滑轮设置于所述第二减速器的动力输出端；

所述负载轴末端滑轮具有第一连接部和第二连接部，所述柔索组件包括第一柔索和第二柔索，所述第一减速器末端滑轮与所述第一连接部通过所述第一柔索传动连接，所述第二减速器末端滑轮与所述第二连接部通过所述第二柔索传动连接。

在一些优选实施例中，所述电机组件包括第一电机、第二电机和第三电机，所述第一电机的轴直径大于所述第二电机的轴直径，所述第二电机的轴直径大于所述第三电机的轴直径；

所述减速器组件包括第一减速器、第二减速器、第三减速器、第一减速器末端滑轮、第二减速器末端滑轮和第三减速器末端滑轮，所述第一减速器固设于所述第一电机的动力输出端，所述第一减速器末端滑轮设置于所述第一减速器的动力输出端；所述第二减速器固设于所述第二电机的动力输出端，所述第二减速器末端滑轮设置于所述第二减速器的动力输出端；所述第三减速器固设于所述第三电机的动力输出端，所述第三减速器末端滑轮设置于所述第三减速器的动力输出端；

所述负载轴末端滑轮具有第一连接部、第二连接部和第三连接部，所述柔索组件包括第一柔索、第二柔索和第三柔索，所述第一减速器末端滑轮与所述第一连接部通过所述第一柔索传动连接，所述第二减速器末端滑轮与所述第二连接部通过所述第二柔索传动连接，所述第三减速器末端滑轮与所述第三连接部通过所述第三柔索传动连接。

在一些优选实施例中，M＞N。

在一些优选实施例中，所述电机组件包括第一电机和第二电机，所述第一电机的轴直径大于所述第二电机的轴直径；所述减速器组件包括第一减速器、第一减速器末端滑轮和第二减速器末端滑轮，所述第一减速器固设于所述第一电机的动力输出端，所述第一减速器末端滑轮设置于所述第一减速器的动力输出端；所述第二减速器末端滑轮设置于所述第二电机的动力输出端；

所述负载轴末端滑轮具有第一连接部和第二连接部，所述柔索组件包括第一柔索和第二柔索，所述第一减速器末端滑轮与所述第一连接部通过所述第一柔索传动连接，所述第二减速器末端滑轮与所述第二连接部通过所述第二柔索传动连接。

在一些优选实施例中，所述减速器、所述电机的轴直径均不超过40mm。

在一些优选实施例中，该关节的封装直径不超过80mm。

本发明的第二方面提供了一种机器人，该机器人一个或多个包括上面任一项所述的高冗余度柔顺机器人关节。

本发明的第三方面提供了一种关节结构，用于轻载工作，该关节结构包括关节壳体、电机组件、减速器组件和负载轴组件，所述电机组件、所述减速器组件装设于所述关节壳体，所述负载轴组件通过轴承装配于所述关节壳体；

所述负载轴组件包括负载轴以及固设于所述负载轴端部的负载轴末端滑轮；所述电机组件包括第一电机和第二电机，所述第一电机的轴直径大于所述第二电机的轴直径；所述减速器组件包括第一减速器、第二减速器、第一减速器末端滑轮和第二减速器末端滑轮，所述第一减速器末端滑轮设置于所述第一减速器的动力输出端；所述第二减速器末端滑轮设置于所述第二减速器的动力输出端；

所述第一减速器末端滑轮与所述负载轴末端滑轮通过第一柔索传动连接；所述第二减速器末端滑轮与所述第一减速器末端滑轮通过第二柔索传动连接。

1)通过本发明公开的一种高冗余度柔顺机器人关节以及关节结构，通过多台大小不一的电机+减速器组合，在柔索滑轮机构的串联下与负载相连，能够在不依靠柔性模块的情况下，依靠多台电机之间的补偿以及对于关节滞后特性的利用，实现柔顺的力/位置混合控制。

2)通过本发明提供的包括高冗余度柔顺机器人关节的机器人或机械臂，依靠关节实现整个机器人或机械臂的柔顺控制，可广泛应用于科研、教育、电子、航天、军工、纺织、食品等行业，尤其适应于铣/钻/抛/磨削加工、高速轻载操作等工业与产业需求，以及医疗康复、助老助残、国家安全等应用特殊需求。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明中的高冗余度柔顺机器人关节的第一种具体实施例的正视示意图；

图2是本发明中的高冗余度柔顺机器人关节的第一种具体实施例的侧视示意图；

图3是本发明中的高冗余度柔顺机器人关节的第二种具体实施例的正视示意图；

图4是本发明中的高冗余度柔顺机器人关节的第二种具体实施例的侧视示意图；

图5是本发明中的高冗余度柔顺机器人关节的第三种具体实施例的正视示意图；

图6是本发明中的高冗余度柔顺机器人关节的第三种具体实施例的侧视示意图；

图7是本发明中的关节结构的一种具体实施例的正视示意图；

图8是本发明中的关节结构的一种具体实施例的侧视示意图。

附图标记说明依次如下：

1-电机、2-减速器、3-减速器末端滑轮、4-柔索、5-负载轴末端滑轮、6-负载轴。

具体实施方式

为使本发明的实施例、技术方案和优点更加明显，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

本发明的第一方面提供了一种高冗余度柔顺机器人关节，该关节包括关节壳体、电机组件、减速器组件和负载轴组件，电机组件、减速器组件装设于关节壳体，负载轴组件通过轴承装配于关节壳体；负载轴组件包括负载轴以及固设于负载轴端部的负载轴末端滑轮；电机组件包括M个电机，减速器组件包括M个减速器末端滑轮和N个减速器，减速器末端滑轮通过减速器与电机的动力输出端连接或者减速器末端滑轮与电机的动力输出端连接；减速器末端滑轮与负载轴末端滑轮通过柔索组件传动连接；当M＝N时，即减速器的数量与电机的数量相同设置，每个电机的动力输出端均设置有对应的减速器，以进行动力传递的控制，负载由所有电机+减速器组合同时承担；当M＞N时，对应的负载并不由所有电机+减速器的组合同时承担，而是由其中一部分电机+减速器的组合承担，另外某个或某些电机+减速器的组合仅起到预紧和调整滞后区间的作用。通过本发明可以在不依靠柔性模块的情况下，依靠多台电机之间的补偿以及对于关节滞后特性的利用，实现柔顺的力/位置混合控制。

本发明可以作为位置控制模块、力/位置混合控制模块、柔性控制模块、协作机械臂关节、人形机器人、机械外骨骼关节等传统运动控制模块的升级替代品。本发明可依靠关节实现整个机器人或机械臂的柔顺控制，可广泛应用于科研、教育、电子、航天、军工、纺织、食品等行业，尤其适应于铣/钻/抛/磨削加工、高速轻载操作等工业与产业需求，以及医疗康复、助老助残、国家安全等应用特殊需求。

以下参照附图结合具体实施例进一步说明本发明。

实施例一

参照附图1和附图2，图1是本发明中的高冗余度柔顺机器人关节的第一种具体实施例的正视示意图，图2是本发明中的高冗余度柔顺机器人关节的第一种具体实施例的侧视示意图；本发明的第一方面提供了一种高冗余度柔顺机器人关节，该关节包括关节壳体、电机组件、减速器组件和负载轴组件，电机组件、减速器组件装设于关节壳体，负载轴组件通过轴承装配于关节壳体；负载轴组件包括负载轴以及固设于负载轴端部的负载轴末端滑轮5；在本实施例中，电机组件包括两个电机1，减速器组件包括两个减速器末端滑轮3和两个减速器2，减速器末端滑轮与负载轴末端滑轮分别通过两条柔索4传动连接。

进一步地，电机组件包括第一电机和第二电机，第一电机的轴直径大于第二电机的轴直径；减速器组件包括第一减速器、第二减速器、第一减速器末端滑轮和第二减速器末端滑轮，第一减速器固设于第一电机的动力输出端，第一减速器末端滑轮设置于第一减速器的动力输出端；第二减速器固设于第二电机的动力输出端，第二减速器末端滑轮设置于第二减速器的动力输出端；负载轴末端滑轮具有第一连接部和第二连接部，柔索组件包括第一柔索和第二柔索，第一减速器末端滑轮与第一连接部通过第一柔索传动连接，第二减速器末端滑轮与第二连接部通过第二柔索传动连接。

实施例二

参照附图3和附图4，图3是本发明中的高冗余度柔顺机器人关节的第二种具体实施例的正视示意图，图4是本发明中的高冗余度柔顺机器人关节的第二种具体实施例的侧视示意图；在本实施例中，电机组件包括三个电机1，减速器组件包括三个减速器末端滑轮3和三个减速器2，减速器末端滑轮与负载轴末端滑轮分别通过三条柔索4传动连接，负载轴末端滑轮5设置于负载轴6的端部。

进一步地，电机组件包括第一电机、第二电机和第三电机，第一电机的轴直径大于第二电机的轴直径，第二电机的轴直径大于第三电机的轴直径；减速器组件包括第一减速器、第二减速器、第三减速器、第一减速器末端滑轮、第二减速器末端滑轮和第三减速器末端滑轮，第一减速器固设于第一电机的动力输出端，第一减速器末端滑轮设置于第一减速器的动力输出端；第二减速器固设于第二电机的动力输出端，第二减速器末端滑轮设置于第二减速器的动力输出端；第三减速器固设于第三电机的动力输出端，第三减速器末端滑轮设置于第三减速器的动力输出端；负载轴末端滑轮具有第一连接部、第二连接部和第三连接部，柔索组件包括第一柔索、第二柔索和第三柔索，第一减速器末端滑轮与第一连接部通过第一柔索传动连接，第二减速器末端滑轮与第二连接部通过第二柔索传动连接，第三减速器末端滑轮与第三连接部通过第三柔索传动连接。

通常在实际使用过程中，电机与减速器按照直径大小一一对应进行连接，形成不同直径大小的电机+减速器的组合；这种组合的特点是：直径大的电机+减速器滞后区间大，直径小的电机+减速器滞后区间小。滞后区间是传统的电机+减速器机器人关节的固有特性，是指机器人关节输出轴的负载扭矩-位置曲线呈现出一定的低刚度和非线性。滞后区间的形成要素和机制较为复杂且无法消除，也正是因为滞后区间的存在，现阶段的刚性机器人关节无法单独做到柔顺控制，只能通过增加柔性模块的方式实现。然而通过本发明中的柔索滑轮传动，可以实现不同直径大小的电机+减速器组合的串联，此时通过小直径的电机+减速器的组合给予在自身滞后区间外，且在大直径电机+减速器组合滞后区间内的微小预紧应力，可以将大直径的电机+减速器组合滞后的位置输出固定，并且调整滞后区间的刚度，使得原本的刚性关节拥有可控的柔性，进而实现柔顺控制。

需要说明的是，本发明提供的这两种实施例并不限制本发明的保护范围，电机与减速器数量可灵活设置，故在此不再一一赘述。

实施例三

参照附图5和附图6，图5是本发明中的高冗余度柔顺机器人关节的第三种具体实施例的正视示意图，图6是本发明中的高冗余度柔顺机器人关节的第三种具体实施例的侧视示意图；在本实施例中，电机组件包括两个电机1，减速器组件包括两个减速器末端滑轮3和一个减速器2，减速器末端滑轮与负载轴末端滑轮分别通过两条柔索4传动连接，负载轴末端滑轮5设置于负载轴6的端部。

进一步地，电机组件包括第一电机和第二电机，第一电机的轴直径大于第二电机的轴直径；减速器组件包括第一减速器、第一减速器末端滑轮和第二减速器末端滑轮，第一减速器固设于第一电机的动力输出端，第一减速器末端滑轮设置于第一减速器的动力输出端；第二减速器末端滑轮设置于第二电机的动力输出端；负载轴末端滑轮具有第一连接部和第二连接部，柔索组件包括第一柔索和第二柔索，第一减速器末端滑轮与第一连接部通过第一柔索传动连接，第二减速器末端滑轮与第二连接部通过第二柔索传动连接；减速器的数量比少于电机的数量，有部分电机没有连接减速器而是直接连接到减速器末端滑轮；这种场合适用于能量密度较大的小型、微型电机；由于没有与减速器相连，可以实现更加精密的控制。

与现有的柔顺机器人关节相比，高冗余度柔顺机器人关节不依赖柔性模块，在系统和结构上更加简单，成本更低，控制方便，且不影响关节活动范围，在低刚度特性的滞后区间内实现预紧力需要的力矩很小，所以能耗也更低。

进一步地，本发明还公开了一种机器人或机械臂，该机器人或机械臂一个或多个包括上面所述的高冗余度柔顺机器人关节，可以在不影响关节活动范围、不显著增加成本与能耗的情况下，实现整个机器人或机械臂的柔顺控制。

参照附图7和附图8，图7是本发明中的关节结构的一种具体实施例的正视示意图，图8是本发明中的关节结构的一种具体实施例的侧视示意图；本发明的第三方面提供了一种关节结构，用于轻载工作，该关节结构包括关节壳体、电机组件、减速器组件和负载轴组件，电机组件、减速器组件装设于关节壳体，负载轴组件通过轴承装配于关节壳体；负载轴组件包括负载轴以及固设于负载轴端部的负载轴末端滑轮；电机组件包括第一电机和第二电机，第一电机的轴直径大于第二电机的轴直径；减速器组件包括第一减速器、第二减速器、第一减速器末端滑轮和第二减速器末端滑轮，第一减速器末端滑轮设置于第一减速器的动力输出端；第二减速器末端滑轮设置于第二减速器的动力输出端；第一减速器末端滑轮与负载轴末端滑轮通过第一柔索传动连接；第二减速器末端滑轮与第一减速器末端滑轮通过第二柔索传动连接；在本实施例中，直径较小的电机+减速器组合通过柔索滑轮与直径较大的电机+减速组合进行串联，而并非与负载轴进行串联；本实施例中的负载并不由所有电机+减速器的组合同时承担，此时，其中某个或某些电机+减速器的组合仅起到预紧和调整滞后区间的作用，适用于轻载场合适合，并且可有效实现柔顺的力/位置控制。

优选地，电机+减速器的组合的最大直径尺寸不超过40mm。

优选地，关节整体直径尺寸不超过80mm。

本发明的第四方面提供了一种机器人或机械臂，该机器人包括上述的关节结构，可以在不影响关节活动范围、不显著增加成本与能耗的情况下，实现整个机器人或机械臂的柔顺控制；本发明作为传统机器人柔顺关节模块的替代品，通过直径尺寸不一的电机+减速器组合控制单一自由度的高冗余度设计，回避了当前现有机器人柔顺关节过于依赖柔性模块所引起的结构复杂、活动范围有限、能耗大、建模及控制困难等问题。该高冗余度柔顺机器人关节结构简单，体积小，成本低，能耗少，灵活轻便，具有广阔的应用前景。

进一步地，本发明中涉及的减速器为一种星轮减速器，以保证关节的小型化以及低成本化，星轮减速器直接连接在对应的电机的动力输出端；星轮减速器包括主轴、星轮、固定内齿圈和输出内齿圈：主轴用于与高速件相连,输出内齿圈用于连接低速件；固定内齿圈固定设置，在使用过程中，固定内齿圈固定不动；星轮的轴心线相对于主轴的轴心线偏心且平行设置，星轮内的中心轴连接于主轴，星轮和其他各齿轮内的中心轴均为实体结构，齿轮套设于自身内的中心轴上，优选通过轴承连接齿轮及自身内的中心轴,齿轮的轴心线与自身内中心轴的轴心线应重合。星轮能够绕自身内的中心轴自转。星轮包括用于与固定内齿圈啮合传动的第一级齿轮和用于与输出内齿圈啮合传动的第二级齿轮。各星轮中,第一级齿轮同轴且固定设置于第二级齿轮的一侧,具体可以一体成型。

其中，高速件设于输入端，主轴具体可以连接高速件的转子上，固定内齿圈具体可以固定连接于高速件的定子上，低速件设于输出端。主轴转动的角速度与输入端转子的角速度相同。星轮相对于固定坐标系做两种运动，第一种为星轮绕主轴的轴心线做角速度等于主轴角速度的圆周运动，该运动通过星轮内的中心轴连接于主轴并随主轴运动实现；第二种是星轮绕自身内中心轴进行的自转,该自转是星轮通过与固定内齿圈的啮合传动实现的。在第二级齿轮与输出内齿圈啮合传动过程中,星轮的两种运动叠加作用于输出内齿圈，输出内齿圈作用于低速件,从而实现输入端与输出端之间的传动。

本实施例提供的星轮减速器中,通过主轴带动星轮转动以及星轮与固定内齿圈之间的配合，可以使该星轮减速器具有较大的传动比，同时，该星轮减速器结构简单，便于加工，能够有效降低成本，相比于谐波减速器，该星轮减速器摒弃了容易给装置带来加工难度、刚度及寿命上问题的柔性结构，相比于RV减速器，该星轮减速器摒弃了加工难度大的摆线针轮，并且在同等空间和传动级数下能达到比RV减速器更高的减速比；另外，该星轮减速器具有结构紧凑、重量轻的优点，具有广阔的应用前景，进一步地，星轮减速器还可以为其它结构，关于星轮减速器的其它具体结构可参考“星轮减速器及具有该星轮减速器的机电一体化设备”(申请号：201711267340.0)。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、物品或者设备/装置所固有的要素。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高冗余度柔顺机器人关节，其特征在于，该关节包括关节壳体、电机组件、减速器组件和负载轴组件，所述电机组件、所述减速器组件装设于所述关节壳体，所述负载轴组件通过轴承装配于所述关节壳体；

所述负载轴组件包括负载轴以及固设于所述负载轴端部的负载轴末端滑轮；所述电机组件包括M个电机，所述减速器组件包括M个减速器末端滑轮和N个减速器，所述减速器末端滑轮通过所述减速器与所述电机的动力输出端连接或者所述减速器末端滑轮与所述电机的动力输出端连接；所述减速器末端滑轮与所述负载轴末端滑轮通过柔索组件传动连接。

2.根据权利要求1所述的高冗余度柔顺机器人关节，其特征在于，M＝N。

3.根据权利要求2所述的高冗余度柔顺机器人关节，其特征在于，所述电机组件包括第一电机和第二电机，所述第一电机的轴直径大于所述第二电机的轴直径；

所述减速器组件包括第一减速器、第二减速器、第一减速器末端滑轮和第二减速器末端滑轮，所述第一减速器固设于所述第一电机的动力输出端，所述第一减速器末端滑轮设置于所述第一减速器的动力输出端；所述第二减速器固设于所述第二电机的动力输出端，所述第二减速器末端滑轮设置于所述第二减速器的动力输出端；

所述负载轴末端滑轮具有第一连接部和第二连接部，所述柔索组件包括第一柔索和第二柔索，所述第一减速器末端滑轮与所述第一连接部通过所述第一柔索传动连接，所述第二减速器末端滑轮与所述第二连接部通过所述第二柔索传动连接。

4.根据权利要求2所述的高冗余度柔顺机器人关节，其特征在于，所述电机组件包括第一电机、第二电机和第三电机，所述第一电机的轴直径大于所述第二电机的轴直径，所述第二电机的轴直径大于所述第三电机的轴直径；

所述减速器组件包括第一减速器、第二减速器、第三减速器、第一减速器末端滑轮、第二减速器末端滑轮和第三减速器末端滑轮，所述第一减速器固设于所述第一电机的动力输出端，所述第一减速器末端滑轮设置于所述第一减速器的动力输出端；所述第二减速器固设于所述第二电机的动力输出端，所述第二减速器末端滑轮设置于所述第二减速器的动力输出端；所述第三减速器固设于所述第三电机的动力输出端，所述第三减速器末端滑轮设置于所述第三减速器的动力输出端；

所述负载轴末端滑轮具有第一连接部、第二连接部和第三连接部，所述柔索组件包括第一柔索、第二柔索和第三柔索，所述第一减速器末端滑轮与所述第一连接部通过所述第一柔索传动连接，所述第二减速器末端滑轮与所述第二连接部通过所述第二柔索传动连接，所述第三减速器末端滑轮与所述第三连接部通过所述第三柔索传动连接。

5.根据权利要求1所述的高冗余度柔顺机器人关节，其特征在于，M＞N。

6.根据权利要求5所述的高冗余度柔顺机器人关节，其特征在于，所述电机组件包括第一电机和第二电机，所述第一电机的轴直径大于所述第二电机的轴直径；所述减速器组件包括第一减速器、第一减速器末端滑轮和第二减速器末端滑轮，所述第一减速器固设于所述第一电机的动力输出端，所述第一减速器末端滑轮设置于所述第一减速器的动力输出端；所述第二减速器末端滑轮设置于所述第二电机的动力输出端；

所述负载轴末端滑轮具有第一连接部和第二连接部，所述柔索组件包括第一柔索和第二柔索，所述第一减速器末端滑轮与所述第一连接部通过所述第一柔索传动连接，所述第二减速器末端滑轮与所述第二连接部通过所述第二柔索传动连接。

7.根据权利要求1所述的高冗余度柔顺机器人关节，其特征在于，所述减速器、所述电机的轴直径均不超过40mm。

8.根据权利要求1所述的高冗余度柔顺机器人关节，其特征在于，该关节的封装直径不超过80mm。

9.一种机器人，其特征在于，该机器人一个或多个包括权利要求1-8中任一项所述的高冗余度柔顺机器人关节。

10.一种关节结构，用于轻载工作，其特征在于，该关节结构包括关节壳体、电机组件、减速器组件和负载轴组件，所述电机组件、所述减速器组件装设于所述关节壳体，所述负载轴组件通过轴承装配于所述关节壳体；

所述负载轴组件包括负载轴以及固设于所述负载轴端部的负载轴末端滑轮；所述电机组件包括第一电机和第二电机，所述第一电机的轴直径大于所述第二电机的轴直径；所述减速器组件包括第一减速器、第二减速器、第一减速器末端滑轮和第二减速器末端滑轮，所述第一减速器末端滑轮设置于所述第一减速器的动力输出端；所述第二减速器末端滑轮设置于所述第二减速器的动力输出端；

所述第一减速器末端滑轮与所述负载轴末端滑轮通过第一柔索传动连接；所述第二减速器末端滑轮与所述第一减速器末端滑轮通过第二柔索传动连接。

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