CN113543944A - 用于机器人系统的多路径冷却 - Google Patents

Abstract

本申请描述了一种用于机器人系统的多路径冷却布置。例如，机器人系统可以包括发热部件，该发热部件定位在支撑一个或更多个铰接连杆的底座内。发热部件可以支撑在底座内的导热支架上。机器人系统可以包括第一导热路径，该第一导热路径配置成消散来自发热部件的热。第一导热路径可以包括支架和与支架连接的第一散热器。机器人系统还可以包括第二导热路径，该第二导热路径配置成消散来自发热部件的热。第二导热路径可以包括支架、定位在支架上的导热垫和定位在底座的第二侧的第二散热器。

Description

用于机器人系统的多路径冷却

相关申请的交叉引用

本申请要求获得2019年3月4日提交的美国临时申请62/813,505的权益，该申请通过引入整体并入于此。

技术领域

本申请涉及机器人系统，特别涉及用于机器人臂的多路径冷却以及相关的系统和方法。

背景技术

包括机器人臂的机器人系统可以用于执行各种任务，并且在自动化中特别常见。机器人臂通常包括借助一个或更多个接头连接的多个连杆。一个或更多个接头由各种类型的致动器(例如，电动马达、液压等)驱动，以控制机器人臂的关节来定位配置成执行任务的末端致动器。

机器人系统通常包括发热部件。例如，与驱动机器人臂的致动器和机器人系统的各种控制器(例如，机器人臂的处理器板)有关的电气部件或其它部件可以产生热。在某些情况下，管理这些部件产生的热以充分提供对机器人系统的冷却可能会带来挑战。

发明内容

本申请描述用于机器人臂的多路径冷却系统和方法。本文中所述的多路径冷却布置可以配置成消散来自定位在机器人臂的底座内的发热部件内的热。发热部件可以安装在导热支架上。支架的第一部分可以附接到底座的第一部分，以形成第一导热路径，用于消散来自发热部件的热。第一导热路径可以将热从发热部件经由支架传导至底座的第一部分。底座的第一部分可以包括第一散热器。支架的第二部分可以与底座的第二部分接触(例如，经由导热垫)，以形成第二导热路径。第二导热路径可以将热从发热部件经由支架和导热垫传导到底座的第二部分。底座的第二部分可以包括第二散热器。

在本文中所述的一个实施例中，公开了一种机器人系统。该机器人系统包括：底座，其支撑一个或更多个铰接连杆。所述底座包括：包括前壁的前部分；以及后部分，其能移除地附接到所述前部分并且包括后壁。所述底座还包括支架，其支撑发热部件。所述支架的第一侧附接到所述底座的所述后部分的后壁，以形成第一导热路径，在使用中所述第一导热路径消散来自所述发热部件的热。所述底座还包括导热垫，其附接到所述支架的第二侧。该导热垫与所述底座的所述前壁接触，以形成第二导热路径，在使用中所述第二导热路径消散来自所述发热部件的热。

在一些实施方式中，机器人系统可以包括以下特征中一者或多者的任何组合：(a)其中所述后部分与所述前部分能移除地连接；(b)其中所述发热部件包括放大器；(c)其中所述放大器安装在所述支架上，使得所述放大器的纵轴线在基本水平方向上延伸；(d)其中所述前部分的前壁包括配置成消散热的一个或更多个散热片；(e)其中所述后部分的后壁包括配置成消散热的一个或更多个散热片；(f)其中所述支架包括：第一凸缘，其与所述后部分的后壁连接，其中所述导热垫定位在所述第一凸缘的外表面上，从而与所述前部分的前壁接触；第二凸缘；以及在所述第一凸缘和所述第二凸缘之间延伸的板，其中，所述发热部件安装到该板；(g)其中所述第一凸缘和所述第二凸缘在基本竖直方向上延伸，并且所述板在基本水平方向上延伸；(h)其中所述底座是基本水密的；以及/或者(i)其中所述底座内定位有集成控制器，并且其中该集成控制器包括所述发热部件。

在本文所述的一个实施例中，公开了一种机器人系统。该机器人系统包括：发热部件，其定位在支撑一个或更多个铰接连杆的底座内。该机器人系统包括：支架，其支撑所述发热部件，其中所述发热部件安装在所述支架上并直接接触所述支架，并且其中所述支架是导热的。机器人系统包括：第一导热路径，其配置成消散来自所述发热部件的热。所述第一导热路径包括所述支架和与所述支架连接的第一散热器。所述第一散热器定位在所述底座的第一侧。所述机器人系统包括：第二导热路径，其配置成消散来自所述发热部件的热。所述第二导热路径包括所述支架、定位在所述支架上的导热垫和定位在所述底座的第二侧的第二散热器。所述导热垫与所述第二散热器物理接触。

在一些实施方式中，机器人系统可以包括以下特征中一者或多者的任何组合：(a)其中所述发热部件包括放大器；(b)其中所述放大器安装在所述支架上，使得所述放大器的纵轴线在水平方向上延伸；(c)其中所述第一散热器布置在所述底座的第一壁上；并且所述第二散热器布置在所述底座的第二壁上，其中所述第一壁和所述第二壁定位在所述底座的基本对置的两侧；(d)其中所述支架包括：第一凸缘，其与所述第一散热器连接；第二凸缘，其中所述导热垫定位在所述第一凸缘的外表面上，从而与所述第二散热器接触；以及在所述第一凸缘和所述第二凸缘之间延伸的板，其中所述发热部件安装到该板；以及/或者(e)其中所述第一凸缘和所述第二凸缘在基本竖直方向上延伸，并且所述板在基本水平方向上延伸。

在本文所述的另一实施例中，公开了一种用于消散机器人系统中的热的方法。该方法包括以下步骤：将发热部件安装在机器人臂的底座内的支架上，所述支架是导热的；将所述支架附接到定位在所述底座的第一侧的第一散热器，以形成第一导热路径，该第一导热路径配置成消散来自所述发热部件的热；以及使定位在所述支架上的导热垫与定位在所述底座的第二侧的第二散热器接触，以形成第二导热路径，该第二导热路径配置成消散来自所述发热部件的热。

在一些实施方式中，所述方法可以包括以下特征中一者或多者的任何组合：(a)其中使所述导热垫接触的步骤包括将所述壳体的后部分附接到所述壳体的前部分，其中所述第一散热器布置在所述壳体的所述后部分，并且所述支架连接到所述壳体的所述后部分，并且其中所述第二散热器布置在所述壳体的所述前部分；(b)其中所述发热部件包括放大器，并且其中将所述发热部件安装在所述支架上包括将所述放大器安装在所述支架上，使得所述放大器的纵轴线在基本水平方向上延伸；(c)其中所述第一散热器包括形成在所述底座的第一侧的多个散热片中的一者；以及/或者(d)其中所述第二散热器包括形成在所述底座的第二侧的多个散热片中的一者。

本节中描述的实施例和特征仅作为本发明的概要，不应解释为限制性的。下文将更详细地描述其它实施例和特征。

附图说明

结合附图，根据以下描述和所附权利要求，本文中描述的用于机器人系统的多路径冷却布置以及相关系统和方法的特征和优点将变得更加明显。这些图仅描绘了根据本公开的若干实施方式，不应视为对其范围的限制。在图中，类似的附图标记或符号通常表示类似的部件，除非上下文另有规定。图可能不按比例绘制。

图1是配置成机器人臂的机器人系统的一个实施方式的等距视图。

图2是图1的机器人臂的侧视图。

图3是图2的机器人臂的一部分的剖面图。

图4是图2的机器人臂的一部分的剖视立体图。

图5是图1的机器人臂的底座的侧视图，并且示出了从底座的前部分移除的底座的后部分。

图6是示出包括根据一个实施方式的多路径冷却布置的系统的框图。

图7是示出根据一个实施方式的包括多路径冷却布置和多部件壳体的系统的框图。

图8是示出根据一个实施方式的用于消散机器人系统中的热的方法的流程图。

具体实施方式

现在将参照图中示出的某些实施方式详细描述用于机器人系统的多路径冷却布置的特征以及相关的系统和方法。本文中描述的所示实施方式是以说明的方式提供的，并不意图限制。在不脱离所提出的主题的精神或范围的情况下，可以利用其它的实施方式，也可以做出其它改变。容易理解的是，下面描述的和图中示出的本公开的方面和特征可以由本领域的普通技术人员以各种不同的配置来布置、替换、组合和设计，所有这些配置都构成本公开的一部分。

图1和图2分别是机器人系统10的一个实施方式的等距视图和侧视图，该机器人系统可以包括本文中所述的多路径冷却布置。例如，图3至图7中示出了多路径冷却布置的实施例，下文将进一步描述该实施例。在图1所示的实施方式中，机器人系统10配置成机器人臂，该机器人臂包括集成在其底座内的控制器。在所示的实施方式中，机器人系统10包括底座12、第一连杆14、第二连杆16以及末端执行器18。本文中所述的多路径冷却布置也可以用于其它类型的机器人臂和系统。仅以示例方式提供所示的机器人系统10。

底座12可以配置成支撑机器人系统10的其它部分，例如第一连杆14、第二连杆16和末端执行器18。如所示，机器人臂由底座12支撑并从底座12延伸。在一些实施方式中，底座12包括用于操作机器人臂的集成控制器。在所示的实施方式中，第一连杆14借助第一旋转接头20连接到底座12。第一旋转接头20允许第一连杆14相对于底座12旋转或铰接。在所示实施方式中，第一连杆14相对于底座12绕第一旋转轴线24旋转。一般来说，可以通过执行一个或更多个指令序列(即，软件)和/或借助定制的硬件(例如，专用集成电路、现场可编程门阵列等)来控制第一连杆14相对于底座12的旋转。

一个或更多个马达(未示出)可以用于驱动第一旋转接头20的旋转或铰接。所述一个或更多个马达可以是例如电动马达。马达可以定位在底座12和/或第一连杆14中。所述一个或更多个马达可以连接到一个或更多个放大器44(见图3和图4)，放大器44配置成驱动一个或更多个马达。放大器44可以例如由马达控制器控制。如下文将更全面地描述的，放大器44可以定位在底座12内。放大器44会产生热，为了机器人系统10的持续使用可能需要消散这些热。例如，下面描述的多路径冷却布置可以用于消散由放大器44产生的热。多路径冷却布置也可以配置成消散由机器人系统10的其它部件(例如，定位在底座12内的处理器)产生的热。

如图1和图2中所示，第二连杆16可以借助第二旋转接头22连接到第一连杆14。第二旋转接头22允许第二连杆16相对于第一连杆14旋转或铰接。在所示的实施方式中，第二连杆16相对于第一连杆14绕第二旋转轴线26旋转。同样地，一般来说，可以借助软件或定制的硬件来控制或限制第二连杆16相对于第一连杆14的旋转。如以上参照第一旋转接头20所述，一个或更多个马达(未示出)可以用于驱动第二旋转接头22的旋转或铰接。同样地，一个或更多个马达可以连接到一个或更多个放大器44，这些放大器可以定位在底座12内。下面描述的多路径冷却布置可以用于消散由与第二旋转接头22的马达相关的放大器44或底座12内的其它发热部件产生的热。

在所示的实施方式中，底座12、第一连杆14和第二连接件16布置为形成选择顺应性装配机器人臂(SCARA)。本文中描述的多路径冷却布置可以配置成与SCARA一起使用，并且也可以配置成与其它类型的机器人臂(例如，非SCARA)和其它机器人系统一起使用。

在图1所示的实施方式中，机器人系统10包括末端执行器18。在该实施方式中，末端执行器18可通过绕第一旋转轴线24和/或第二旋转轴线26旋转或铰接第一连杆14和/或第二连杆16而定位。末端执行器18可以由一个或更多个马达驱动。所述一个或更多个马达可以由放大器44驱动，放大器44可以定位在底座12内。末端执行器18可以配置成执行对于本领域的普通技术人员来说显而易见的各种任务。

底座12可以容纳(例如，部分或完全封装)机器人系统10的许多电子部件。在一些实施方式中，底座12容纳集成控制器。集成控制器可以包括配置成控制机器人臂或使得能够控制机器人臂的一个或更多个部件。在某些情况下，将集成控制器包括在底座12内可能是有利的。例如，将集成控制器容纳在底座12内消除了对单独的控制器的需求，这可以简化机器人系统10。同时，将控制器集成到底座12中增加了底座12的额外部件。这导致底座12更加满(更少的空的空间)并产生更多的热。本文中所述的多路径冷却布置可以解决这些挑战，允许使用集成到底座12中的控制器，同时仍然充分地管理热。

在一些实施方式中，可以包括一个或更多个处理器板的控制器直接安装到散热器(例如，第一散热器28或第二散热器30)，将放大器44移位到图3和图4中所示的位置(例如，在支架46上)。在这个位置，产生热的放大器44没有紧密地定位到散热器。因此，可能难以将热从放大器44消散。如下文所讨论的，本文中所述的多路径冷却布置可以解决这一困难。在另一种布置中，放大器44可以直接安装到散热器(例如，第一散热器28或第二散热器30)，将控制器移位到底座内不直接接触散热器的位置。在这种布置中，本文中所述的多路径冷却布置可以用于从控制器消散热。

如上所提到的，底座12可以容纳集成控制器、放大器44以及与第一连杆14、第二连杆16和末端执行器18的运动相关的马达控制器。其它部件也可以定位在底座12内。通常，这些电子部件会产生热，必须消散这些热，以防止机器人系统10过热。在许多情况下，将机器人系统10的许多这些发热部件定位在底座12内可能是有益的，因为，例如这可能产生空间效率高的设计，最大化机器人系统10的稳定性，和/或简化机器人系统10的布线。然而，在底座12内将发热部件分组可能会带来一些挑战。例如，在底座12内将发热部件分组可能会增加需要消散的总热量，同时使用于消散热的空间最少化。此外，在一些实施方式中，底座12可以是防水的、水密的或紧密密封的，使得底座12内或来自底座12的热的自然对流受到限制。本文中所述的多路径冷却布置可以解决或帮助解决这些挑战。

本文中描述的冷却布置称为“多路径”，因为在一些实施方式中，由发热部件产生的热具有不止一个路径(例如，不止一个导热路径)，这些热可以借助这些路径来消散。如图1和图2中所示，例如，底座12可以包括第一散热器28和第二散热器30。多路径冷却布置可以提供用于向第一散热器28消散热的第一热路径和用于向第二散热器30消散的第二热路径。

在所示的实施方式中，第一散热器28定位在底座12的后侧或后部分32上，并且第二散热器30定位在底座12的前侧或前部分34上。在这个实施例中，后侧或后部分32与前侧或前部分34相对。第一散热器28和第二散热器30的其它位置也是可能的。例如，在一些实施方式中，第一散热器28和第二散热器30可以对调，使第一散热器28定位在前侧或前部分34上，并且第二散热器30定位在后侧或后部分32上。在一些实施方式中，第一散热器28和第二散热器30可以分别定位在右侧或右部分36和左侧或左部分38上(反之亦然)。在一些实施方式中，第一散热器28和第二散热器30中的一者可以定位在后侧或后部分32或前侧或前部分34上，并且第一散热器28和第二散热器30中的另一者可以定位在右侧或右部分36或左侧或左部分38上。在一些实施方式中，第一散热器28和第二散热器30两者都可以定位在同一侧或同一部分上。在一些实施方式中，第一散热器28和第二散热器30中的一者或两者可以定位在底座12的顶侧或顶部分40上。本领域的普通技术人员在考虑本公开后将理解，第一散热器28和第二散热器30可以定位的可能性有许多种。

术语“散热器”被广泛用于表示任何配置成消散热的结构。例如，在一些实施方式中，散热器包括一个或更多个散热片42，该散热片配置成提供用于消散热的表面区域。用于散热器的其它结构也是可能的。在一些实施方式中，散热器可以包括个壁，例如底座12的壁。在一些实施方式中，散热器与底座12一体形成或附接到底座12。

图3和图4是机器人系统10的一部分的剖面图。这些图示出了示例性多路径冷却布置，该多路径冷却布置包括通往第一散热器32和第二散热器34的路径。在所示的实施例中，多路径冷却布置配置成消散来自定位在底座12内的一个或更多个放大器44的热。如上所述，放大器44可以配置成驱动与第一旋转接头20、第二旋转接头22和/或末端执行器18的旋转相关的一个或更多个马达。可以理解的是，多路径冷却系统也可以用于消散来自其它发热部件(例如处理器或控制器)的热。

如图3和图4中所示，放大器44可以安装在支架46上。放大器44可以安装在支架46上，使得允许支架46和放大器44之间的热连通。例如，在一些实施方式中，放大器44与支架46直接物理接触，使得放大器44产生的热可以直接传导到支架46。支架46可以包括导热材料(例如铝)，但是也可以使用其它导热材料。在一些实施方式中，支架46的尺寸和形状可以配置成提供有效的传导途径。例如，支架可以包括至少2mm、至少3mm、至少4mm、至少5mm、至少6mm、至少7mm、至少8mm、至少9mm、至少10mm或更厚的厚度，以便可以通过传导充分地消散来自放大器44的热。在一个实施例中，支架的厚度约为6.3mm。

如图3和图4中所示，支架46可以包括底板48、第一凸缘50以及第二凸缘52。在所示的实施方式中，底板48沿底座12的底部在水平方向上延伸，例如，基本平行于放置底座12的支撑表面(如地面)。放大器44可以安装在第一凸缘50和第二凸缘52之间的底板48上。第一凸缘50可以定位在底板48的第一侧。第一凸缘50可以以一定角度从底板48延伸。在所示的实施方式中，第一凸缘50相对于底板48的角度约为90度，但这不一定是所有实施方式中的情况(例如，第一凸缘的角度可以小于或大于90度，这取决于应用)。第二凸缘52可以定位在底板48的第二侧。在一些实施方式中，底板48的第二侧与底板48的第一侧相对，从而第一凸缘50和第二凸缘52在底板48的对置的两侧或两端。第二凸缘52可以以一定角度从底板48延伸。在所示的实施方式中，第二凸缘52相对于底板48的角度约为90度，但是这不一定是所有实施方式中的情况。在一些实施方式中，第一凸缘50和第二凸缘52中的一者或两者可以与底板48的厚度相同。在一些实施方式中，第一凸缘50和第二凸缘52中的一者或两者可以比底板48略薄。例如，在底板48的厚度约为6.3mm的实施方式中，第一凸缘50和第二凸缘52中的一者或两者的厚度可以约为5.3mm。这可能是因为可以在这些区域对支架46进行机加工。机加工第一凸缘50和第二凸缘52中的一者或两者可以确保凸缘和底座12之间的接触，如下文所述，这可以提供它们之间的热连通。

如图3和图4中所示，第一凸缘50可以附接到底座12的后侧或后部分32。在一些实施方式中，如所示，第一凸缘50用一个或更多个机械紧固件54附接到底座12的后侧或后部分32。此外或者另选，第一凸缘50可以与底座12的后侧或后部分32粘合、焊接或一体形成。因此，第一凸缘50可以与底座12的后侧或后部分32接触，以便于两者之间进行热传导。如上参照图1和图2所述，第一散热器28可以包括在底座12的后侧或后部分32上。因此，第一凸缘50可以与第一散热器28热连通。

如图3和图4中所示，支架46的第二凸缘52可以定位成与底座12的前侧或前部分34接触。在一些实施方式中，第二凸缘52可以包括导热垫56，该导热垫定位在该第二凸缘的与底座12的前侧或前部分34接触的表面上。导热垫56可以配置成改善或最大限度地提高从第二凸缘52到底座12的前侧或前部分34的传导性。例如，导热垫56可以填补第二凸缘52和底座12之间的任何空隙，以促进或确保它们之间的直接接触。导热垫56可以粘附或以其它方式附接到第二凸缘52的表面。在一些实施方式中，导热垫56是顺应性的，因此可以被按压在第二凸缘52和底座12的前侧或前部分34之间，以确保或促进两者之间的接触。导热垫56可以包括导热材料。在一些实施方式中，导热垫约1mm、约2mm、约3mm、约4mm、约5mm、约6mm、约7mm、约8mm或更厚。在一个实施例中，导热垫56的厚度约为3.2mm。如上参照图1和图2所述，第二散热器30可以包括在底座12的前侧或前部分34上。因此，第二凸缘52可以借助导热垫56与第二散热器30进行热连通。在一些实施方式中，可以省略导热垫56，并且第二凸缘52可以直接接触底座12的前侧或前部分34。在一些实施方式中，导热垫56附接到前侧或前部分34的内表面，而不是附接到第二凸缘52。

在所示的实施方式中，支架46的第二凸缘52没有附接到底座12的前侧或前部分34。这可以允许底座12配置成可从底座12的前侧或前部分34上移除后侧或后部分32(如图5中所示)，这将在下文中描述。在其它实施方式中，支架46的第二凸缘52可以附接到底座12的前侧或前部分34，类似于支架46的第一凸缘50附接到底座12的后侧或后部分32的方式。

参照图3和图4，多路径冷却布置因此包括用于消散来自放大器44的热的至少两个热路径。这些路径在图中用虚线表示。第一热路径58允许热从放大器44传导到支架46的底板48中。热经由支架46传导到第一凸缘50，并进入后侧或后部分32中，在那里可以被第一散热器28消散。第二热路径60允许热从放大器44传导到支架46的底板中。然后，热经由支架46传导到第二凸缘52，并进入前侧或前部分34中，在那里可以被第二散热器30消散。这样的多路径冷却布置可以有利地改善放大器44的热消散。

在一些实施方式中，多路径冷却布置也可以提供其它或额外的益处。例如，如图4中所示，放大器44基本沿纵轴线62延伸。放大器44总体上可以包括长于其宽度(横向于纵轴线62测得)的长度(沿纵轴线62测得)。在一些实施方式中，为了使底座12的整体尺寸最小化，将放大器如图4所示布置成使纵轴线62在基本水平方向上延伸可能是有益的。虽然这种布置可以使底座12的整体尺寸最小化，但从热的角度来看，未被是有利的。然而，本文中描述的多路径冷却布置可以允许放大器布置成使纵轴线62在基本水平方向上延伸，同时仍然提供足够的热消散。

图5是图1的机器人系统10的底座12的侧视图，并示出在一些实施方式中，可以从底座12的前侧或前部分34移除底座12的后侧或后部分32。这样做是为了允许进入底座12的内部，以进行例如组装、维护、修理等。如图5中所示，当从底座12的前侧或前部分34移除底座12的后侧或后部分32时，安装到后侧或后部分32的支架46和放大器44也可被移除。这可能是因为如上所述支架46附接到后侧或后部分32。例如，如图3和图4中所示，支架46的第一凸缘50可以附接到后侧或后部分32。因此，当移除后侧或后部分32时，支架46和放大器44也会被移除。

此外，支架46可以与后侧或后部分32一起被移除，因为在一些实施方式中，支架46可以不附接到前侧或前部分34。相反，如上文参照图3和图4描述的，支架46只与前侧或前部分34接触，而不附接到该前侧或前部分34。例如，如上所述，支架46的第二凸缘52在组装起来时经由导热垫56与前侧或前部分34接触。因此，如图5中所示，可以容易地从前侧或前部分34移除支架46和放大器44。

此外，后侧或后部分34可以与前侧或前部分34重新组合在一起，以形成作为外壳的底座12(例如，如图1和图2中所示)。如上所述，在此组装起来的位置，支架46的第二凸缘52经由导热垫56与前侧或前部分34接触，以建立通往前侧或前部分34上的第二散热器30的第二热路径。导热垫56可以确保或促进第二凸缘52和前侧或前部分34之间的强热接触。支架46的第一凸缘50和/或第二凸缘52的尺寸和形状可以配置成在凸缘50、52和底座12的相应部分32、34之间提供足够的接触，从而提供有效的导热路径。例如，在一些实施方式中，凸缘50、52中的一者或两者配置成具有至少2平方英寸、至少3平方英寸、至少4平方英寸、至少5平方英寸或更大的表面积，从而在凸缘50、52和底座12之间提供足够的接触以传导热。在一个实施例中，第一和/或第二凸缘与底座12的接触表面约为4英寸。

图6是示出包括根据一个实施方式的多路径冷却布置的系统100的框图。在这个实施例中，系统100包括发热部件102、支架104、第一散热器106、导热垫108和第二散热器110，它们布置成提供第一热路径112和第二热路径114。在一些实施方式中，系统100是机器人系统，例如机器人臂。

发热部件102可以是产生热的任何部件。系统100可以配置成沿第一热路径112和第二热路径114消散由发热部件102产生的热。在一些实施方式中，发热部件是放大器(例如，上述的放大器44)，但是这不一定是所有实施方式中的情况。发热部件102可以是处理器、集成电路、马达控制、马达、数据存储装置和/或存储器等。

如图6中所示，发热部件102可以安装在支架104上或配置成支撑发热部件102的其它导热结构上。支架104可以布置成将由发热部件102产生的热流通到支架104。例如，热可以通过传导流通到支架104中。发热部件102可以直接或经由其它结构(例如，导热垫、导热膏、额外的导热支架等)间接地物理接触支架104。支架104可以包括导热材料，如铝、碳化硅、钨和/或其它。

如图6中所示，支架104可以直接或间接地附接到第一散热器106。在一些实施方式中，支架104利用机械紧固件附接到第一散热器106，但是其它结合方法也是可能的。第一散热器106可以定位在底座、外壳或其它结构上(或成为其一部分)。如所示，从发热部件102经由支架104到第一散热器106，形成第一热路径112。

如图6中所示，导热垫108可以附接到支架104。导热垫108可以包括导热材料。导热垫108和支架104可以布置成与第二散热器110接触。在一些实施方式中，支架104没有附接到第二散热器110。因此，在图6中，导热垫108和第二散热器110之间使用了虚线，以表示这些特征在一些实施方式中可以相互接触，而不是相互机械地连接。第二散热器110可以定位在底座、外壳或其它结构上(或成为其一部分)。如所示，从发热部件102经由支架104和导热垫108到第二散热器110，形成第二热路径114。在一些实施方式中，可以省略导热垫108，并且支架104可以直接接触第二散热器110。

因此，系统100包括多路径冷却布置，该多路径冷却布置包括第一热路径112和第二热路径114，用于将热从发热部件102分别消散到第一散热器106和第二散热器110。

图7是示出系统100的另一个实施方式的框图。在这个实施方式中，第一散热器106定位在第一壳体部件116上，并且第二散热器110定位在第二壳体部件118上。第一壳体部件116和第二壳体部件118可以配置成形成外壳，该外壳部分或完全封装发热部件。第一壳体部件116和第二壳体部件118可以相互拆离，以允许接近外壳的内部。如图7中所示，支架104可以附接到第一散热器106，该第一散热器形成在第一壳体部件116上。因此，当从第二壳体部件118移除第一壳体部件116时，支架104和发热部件102可以一起被移除。当第一壳体部件116重新附接到第二壳体部件118时，支架104可以经由导热垫108与第二散热器110接触。如所示，从发热部件102经由支架104到第一壳体部件116上的第一散热器106形成第一热路径112。另外，从发热部件102经由支架104和导热垫108到第二壳体部件118上的第二散热器110形成第二热路径114。

图8是示出根据一个实施方式的用于消散机器人系统中的热的方法200的流程图。如所示，该方法从框202开始，在该框处，将发热部件安装在导热支架上。在一些实施方式中，该支架关于机器人系统(例如机器人臂)的底座定位。发热部件可以安装在支架上，使得发热部件产生的热被传导到支架中。在一些实施方式中，发热部件是上述的放大器，但是该方法200对其它类型的发热部件也是有用的。在一些实施方式中，发热部件在支架上安装成发热部件的纵轴线在基本水平方向上延伸。

然后，方法200进展到框204。在框204处，将支架附接到第一散热器，以形成第一导热路径，该第一导热路径配置成消散来自发热部件的热。在一些实施方式中，散热器定位在底座的第一侧。在一些实施方式中，散热器包括配置成消散热的一个或更多个散热片。在一些实施方式中，支架机械地紧固到第一散热器。也可以使用其它结合方法。

接下来，在框206处，使定位在支架上的导热垫与第二散热器接触，以形成第二导热路径，该第二导热路径配置成消散来自发热部件的热。在一些实施方式中，该散热器定位在底座的第二侧。在一些实施方式中，散热器包括配置成消散热的一个或更多个散热片。在一些实施方式中，使导热垫与第二散热器接触包括将壳体的后部分附接到壳体的前部分。第一散热器可以定位在壳体的后部分上，并且支架可以连接到壳体的后部分。第二散热器可以定位在壳体的前部分上。

前面的描述详述了本文中公开的系统、装置和方法的某些实施方式。然而，可以理解的是，无论前述内容在文本中显得多么详细，都可以以许多方式实践这些系统、装置和方法。此外，如上所述，应该注意的是，在描述本公开的某些特征或方面时使用特定的术语，不应该被视为暗示该术语在本文中被重新定义为限于包括与该术语相关的技术的特征或方面的任何具体特征。

本领域技术人员可以理解，在不脱离所述技术范围的情况下，可以进行各种变型和变化。这样的变型和变化理应落入本实施方式的范围。本领域的技术人员还将了解，一个实施方式中包括的部件可以与来自其它实施方式的互换；来自所描绘的实施方式的一个或更多个部件可以以任何组合包括在其它所描绘的实施方式中。例如，本文中描述的和/或图中描绘的各种部件中的任何一个均可能与其它实施方式组合、互换或被其它实施方式排除。

关于本文中基本上任何复数和/或单数术语的使用，本领域技术人员可以根据上下文和/或应用的需要从复数转换为单数和/或从单数转换为复数。为了清楚起见，这里可以明确地阐述各种单数/复数变换。

本文中使用的方向性术语(例如，顶部、底部、侧面、向上、向下、向内、向外等)一般是参照图中所示的取向使用的，并且不意图限制。例如，上面描述的顶表面可以指的是底表面或侧表面。因此，描述的顶表面上的特征可以包括在底表面、侧表面或任何其它表面上。

本领域技术人员将理解，一般而言，本文中使用的术语通常意在作为“开放”术语(例如，术语“包括”应解释为“包括但不限于”，术语“具有”应解释为“至少具有”，术语“包含”应解释为“包含但不限于”等)。本领域技术人员将进一步理解，如果意图引入特定数量的权利要求表述，则将在权利要求中明确表述这样的意图，并且如果没有这样的表述，则不存在这样的意图。例如，为了帮助理解，以下所附权利要求可以包含使用介绍性短语“至少一个”和“一个或更多个”来介绍权利要求的引用。然而，此类短语的使用不应被解释为暗示由不定冠词引入的权利要求表述将包含此类引入的权利要求表述的任何特定权利要求限制为仅包含一个此类表述的实施方式，即使同一权利要求包括介绍性短语“一个或更多个”或“至少一个”和不定冠词(例如，“一个”通常应被解释为“至少一个”和“一个或更多个”)；这同样适用于使用定冠词来介绍权利要求。此外，即使明确引用了引入的权利要求引用的具体数目，本领域技术人员也将认识到，此类引用通常应被解释为至少表示所引用的数目(例如，没有其它修饰语的“两个表述”的直接表述通常意味着至少两个表述，或两个或更多的表述)。本领域技术人员将进一步理解，无论在描述、权利要求或图示中，事实上任何呈现两个或更多另选术语的分离词和/或短语都应理解为考虑到包括其中一个术语、其中任一个术语或两个术语的可能性。例如，短语“A或B”将被理解为包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。

本文中使用的术语“由……构成”与“包括”、“包含”或“特征在于”同义，并且是包容性的或开放式的，不排除额外的、未被提及的要素或方法步骤。

以上描述公开了本发明的若干方法和材料。本发明可对方法和材料进行变型，也可对制造方法和设备进行改变。对于本领域技术人员来说，根据考虑本公开或本文中公开的发明的实践，这些变型将变得很明显。因此，本发明并不意图限于本文中公开的具体实施方式，而是涵盖在所附权利要求书中体现的本发明的真正范围和精神内的所有变型和另选。

Claims (20)

1.一种机器人系统，所述机器人系统包括：

底座，所述底座支撑一个或更多个铰接连杆，所述底座包括：

包括前壁的前部分；

后部分，所述后部分能移除地附接到所述前部分并且包括后壁；

支架，所述支架支撑发热部件，所述支架的第一侧附接到所述底座的所述后部分的后壁，以形成第一导热路径，在使用中所述第一导热路径消散来自所述发热部件的热；以及

导热垫，所述导热垫附接到所述支架的第二侧，所述导热垫与所述底座的所述前壁接触，以形成第二导热路径，在使用中所述第二导热路径消散来自所述发热部件的热。

2.根据权利要求1所述的机器人系统，其中，所述后部分与所述前部分能移除地连接。

3.根据权利要求1所述的机器人系统，其中，所述发热部件包括放大器。

4.根据权利要求3所述的机器人系统，其中，所述放大器安装在所述支架上，使得所述放大器的纵轴线在基本水平方向上延伸。

5.根据权利要求1所述的机器人系统，其中，所述前部分的前壁和所述后部分的后壁中的至少一者包括配置成消散热的一个或更多个散热片。

6.根据权利要求1所述的机器人系统，其中，所述底座内定位有集成控制器，并且所述集成控制器与定位在所述底座的所述前部分和所述后部分中的一者上的散热器热接触。

7.根据权利要求1所述的机器人系统，其中，所述支架包括：

第一凸缘，所述第一凸缘与所述后部分的后壁连接；

第二凸缘，其中所述导热垫定位在所述第一凸缘的外表面上，从而与所述前部分的前壁接触；以及

在所述第一凸缘和所述第二凸缘之间延伸的板，其中，所述发热部件安装到所述板。

8.根据权利要求7所述的机器人系统，其中，所述第一凸缘和所述第二凸缘在基本竖直方向上延伸，并且所述板在基本水平方向上延伸。

9.根据权利要求1所述的机器人系统，其中，所述底座是基本水密的。

10.一种机器人系统，所述机器人系统包括：

发热部件，所述发热部件定位在支撑一个或更多个铰接连杆的底座内；

支架，所述支架支撑所述发热部件，其中，所述发热部件安装在所述支架上并直接接触所述支架，其中，所述支架是导热的；

第一导热路径，所述第一导热路径配置成消散来自所述发热部件的热，所述第一导热路径包括所述支架和与所述支架连接的第一散热器，其中，所述第一散热器定位在所述底座的第一侧；以及

第二导热路径，所述第二导热路径配置成消散来自所述发热部件的热，所述第二导热路径包括所述支架、定位在所述支架上的导热垫和定位在所述底座的第二侧的第二散热器，其中，所述导热垫与所述第二散热器物理接触。

11.根据权利要求10所述的机器人系统，其中，所述发热部件包括放大器。

12.根据权利要求11所述的机器人系统，其中，所述放大器安装在所述支架上，使得所述放大器的纵轴线在水平方向上延伸。

13.根据权利要求10所述的机器人系统，其中，

所述第一散热器布置在所述底座的第一壁上；并且

所述第二散热器布置在所述底座的第二壁上，其中，所述第一壁和所述第二壁定位在所述底座的基本对置的两侧。

14.根据权利要求10所述的机器人系统，其中，所述支架包括：

第一凸缘，所述第一凸缘与所述第一散热器连接；

第二凸缘，其中，所述导热垫定位在所述第一凸缘的外表面上，从而与所述第二散热器接触；以及

在所述第一凸缘和所述第二凸缘之间延伸的板，其中，所述发热部件安装到所述板。

15.根据权利要求14所述的机器人系统，其中，所述第一凸缘和所述第二凸缘在基本竖直方向上延伸，并且所述板在基本水平方向上延伸。

16.一种消散机器人系统中的热的方法，所述方法包括以下步骤：

将发热部件安装在机器人臂的底座内的支架上，所述支架是导热的；

将所述支架附接到定位在所述底座的第一侧的第一散热器，以形成第一导热路径，所述第一导热路径配置成消散来自所述发热部件的热；以及

使定位在所述支架上的导热垫与定位在所述底座的第二侧的第二散热器，以形成第二导热路径，所述第二导热路径配置成消散来自所述发热部件的热。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，使所述导热垫接触第二散热器的步骤包括将壳体的后部分附接到所述壳体的前部分，其中，所述第一散热器布置在所述壳体的所述后部分上并且所述支架连接到所述壳体的所述后部分，并且其中，所述第二散热器布置在所述壳体的所述前部分上。

18.根据权利要求16所述的方法，其中，所述发热部件包括放大器，并且其中，将所述发热部件安装在所述支架上的步骤包括将所述放大器安装在所述支架上，使得所述放大器的纵轴线在基本水平方向上延伸。

19.根据权利要求16所述的方法，其中，所述第一散热器包括形成在所述底座的所述第一侧的多个散热片中的一者。

20.根据权利要求16所述的方法，其中，所述第二散热器包括形成在所述底座的所述第二侧的多个散热片中的一者。

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