CN113771086B - 关节模组的控制方法和关节机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种关节模组的控制方法和关节机器人，关节模组包括：电机组件，包括外壳，电机定子和电机转子，电机定子安装于外壳内，电机转子可旋转安装于电机定子的内周侧，电机转子设置为空心轴；减速器，安装于电机组件的一端，减速器具有输入轴，输入轴与电机转子固定配合，输入轴的外周壁与电机转子的内周壁之间形成有安装槽；胀紧组件，包括内胀紧套和套设于内胀紧套的外胀紧套，胀紧组件安装于安装槽，其中，内胀紧套的内周壁抵接于输入轴，外胀紧套的外周壁抵接于电机转子。本发明关节模组可有效提高电机转子与输入轴的同轴度，以提高关节模组的工作稳定性。

Description

关节模组的控制方法和关节机器人

技术领域

本发明涉及驱动设备技术领域，特别涉及一种关节模组的控制方法及关节机器人。

背景技术

随着工业自动化技术的快速发展，机器人作为一种重要的工业自动化设备，越来越得到重视，并且应用越来越广泛。在机器人有关技术中，对机器人关节等运动部件的控制最为重要和关键。

相关技术的机器人关节模组中，电机转子与减速器的输入轴配合时，由于二者的同轴度误差较大，导致关节模组在工作时产生的震动较大，影响关节模组的工作稳定性。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种关节模组，旨在解决如何提高关节模组工作稳定性的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出的关节模组包括：

电机组件，包括外壳，电机定子和电机转子，所述电机定子安装于所述外壳内，所述电机转子可旋转安装于所述电机定子的内周侧，所述电机转子包括空心轴；

减速器，安装于所述电机组件的一端，所述减速器具有输入轴，所述输入轴与所述电机转子固定配合，所述输入轴的外周壁与所述电机转子的内周壁之间形成有安装槽；

胀紧组件，包括内胀紧套和套设于所述内胀紧套的外胀紧套，所述胀紧组件安装于所述安装槽，其中，所述内胀紧套的内周壁抵接于所述输入轴，所述外胀紧套的外周壁抵接于所述电机转子。

可选地，所述安装槽开设于所述电机转子远离所述减速器一端的内周壁。

可选地，所述电机转子的内周壁还开设有容置槽，所述容置槽与所述安装槽相邻并贯穿所述电机转子的端壁，所述关节模组还包括安装于所述容置槽的压环，所述压环将所述胀紧组件压固于所述安装槽中。

可选地，所述内胀紧套的外周壁形成第一导向斜面，所述外胀紧套的内周壁形成第二导向斜面，所述第一导向斜面与所述第二导向斜面配合抵接，所述压环压接于所述外胀紧套的端面。

可选地，所述内胀紧套和外胀紧套设置为弹性套。

可选地，所述压环的外周壁与所述电机转子的内周壁通过螺纹配合。

可选地，所述减速器还具有芯轴，所述输入轴设置为中空轴，所述芯轴与所述输入轴差速配合，所述芯轴的端部凸出于所述输入轴，以与所述电机组件的编码器连接，所述芯轴的外周壁与所述压环的内周壁之间形成密封间隙，所述关节模组还包括设于所述密封间隙的密封圈。

可选地，所述压环的内周壁凸设有压接筋，所述压接筋的一端面抵接于所述胀紧组件、另一端面抵接于所述密封圈的端面。

可选地，所述压接筋沿所述压环的周向延伸，所述压接筋的内周沿开设有缺口。

本发明还提出一种机器人，包括一种关节模组，该关节模组包括：电机组件，包括外壳，电机定子和电机转子，所述电机定子安装于所述外壳内，所述电机转子可旋转安装于所述电机定子的内周侧，所述电机转子包括空心轴；减速器，安装于所述电机组件的一端，所述减速器具有输入轴，所述输入轴与所述电机转子固定配合，所述输入轴的外周壁与所述电机转子的内周壁之间形成有安装槽；胀紧组件，包括内胀紧套和套设于所述内胀紧套的外胀紧套，所述胀紧组件安装于所述安装槽，其中，所述内胀紧套的内周壁抵接于所述输入轴，所述外胀紧套的外周壁抵接于所述电机转子。

本发明还提出一种关节模组的控制方法，所述关节模组包括电机组件、减速器、胀紧组件和压力传感器；

所述电机组件包括外壳，电机定子和电机转子，所述电机定子安装于所述外壳内，所述电机转子可旋转安装于所述电机定子的内周侧，所述电机转子包括空心轴；

所述减速器安装于所述电机组件的一端，所述减速器具有输入轴，所述输入轴与所述电机转子固定配合，所述输入轴的外周壁与所述电机转子的内周壁之间形成有安装槽；

所述胀紧组件包括内胀紧套和套设于所述内胀紧套的外胀紧套，所述胀紧组件安装于所述安装槽，其中，所述内胀紧套的内周壁抵接于所述输入轴，所述外胀紧套的外周壁抵接于所述电机转子；

所述压力传感器设于所述胀紧组件与所述电机转子的内周壁之间，和/或所述胀紧组件与所述输入轴的外周壁之间；所述压力传感器的数量为多个，多个所述压力传感器沿所述胀紧组件的周向间隔设置，所述压力传感器用以检测所述胀紧组件受到的径向载荷；所述压力传感器与所述关节模组的驱动器电连接；

所述关节模组的控制方法包括：

获取胀紧组件周向上各个位置的当前径向载荷；

将多个当前径向载荷两两比对以获取多个当前载荷差值；

将多个当前载荷差值分别与预设载荷差值比对；

确定至少一当前载荷差值大于预设载荷差值，调整胀紧组件的安装状态或向控制终端发送对胀紧组件的调整请求。

可选地，所述确定至少一当前载荷差值大于预设载荷差值，调整胀紧组件的安装状态或向控制终端发送对胀紧组件的调整请求的步骤包括：

获取该当前载荷差值与预设载荷差值的比较差值；

确定比较差值小于或等于预设差值，降低关节模组的转速，或，控制关节模组反向转动；

确定比较差值大于预设差值，停止关节模组的工作，并向控制终端发送对胀紧组件的调整请求。

可选地，所述确定比较差值大于预设差值，停止关节模组的工作，并向控制终端发送对胀紧组件的调整请求的步骤包括：

在多个压力传感器中确定产生该当前载荷差值的两个目标传感器，将两个目标传感器的位置发送至控制终端。

本发明还提出一种关节机器人，包括上述关节模组、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述关节机器人的控制方法的步骤。

本发明还提出一种关节模组的同轴度调整方法，所述关节模组包括电机组件、减速器、胀紧组件和压力传感器；

所述电机组件包括外壳，电机定子和电机转子，所述电机定子安装于所述外壳内，所述电机转子可旋转安装于所述电机定子的内周侧，所述电机转子包括空心轴；

所述减速器安装于所述电机组件的一端，所述减速器具有输入轴，所述输入轴与所述电机转子固定配合，所述输入轴的外周壁与所述电机转子的内周壁之间形成有安装槽；

所述胀紧组件包括内胀紧套和套设于所述内胀紧套的外胀紧套，所述胀紧组件安装于所述安装槽，其中，所述内胀紧套的内周壁抵接于所述输入轴，所述外胀紧套的外周壁抵接于所述电机转子；

所述压力传感器设于所述胀紧组件与所述电机转子的内周壁之间，和/或所述胀紧组件与所述输入轴的外周壁之间；所述压力传感器的数量为多个，多个所述压力传感器沿所述胀紧组件的周向间隔设置，所述压力传感器用以检测所述胀紧组件受到的径向载荷；所述压力传感器与所述关节模组的编码器电连接；

所述关节模组的同轴度调整方法包括：

在将压力传感器和胀紧组件安装于安装槽之后，获取胀紧组件周向上各个位置的当前径向载荷；

将多个当前径向载荷两两比对以获取多个当前载荷差值；

将多个当前载荷差值分别与预设载荷差值比对；

确定至少一当前载荷差值大于预设载荷差值，将当前胀紧组件拆下后重新安装；

获取重装后的胀紧组件周向上各个位置的重装径向载荷；

将多个重装径向载荷两两比对以获取多个重装载荷差值；

将多个重装载荷差值分别与预设载荷差值比对；

确定至少一重装载荷差值大于预设载荷差值，更换新的胀紧组件并安装。

本发明关节模组在电机转子与减速器输入轴的配合部位设置涨紧组件，并将涨紧组件分为相互套设的内胀紧套和外胀紧套，以使内胀紧套与外胀紧套通过调整配合紧密度来适应电机转子与输入轴的配合误差，从而可有效提高电机转子与输入轴的同轴度，以提高关节模组的工作稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明关节模组一实施例的结构分解图；

图2为本发明关节模组一实施例的剖面分解图；

图3为本发明关节模组另一实施例的剖面分解图；

图4为本发明关节模组一实施例的剖面示意图；

图5为图4中A处的局部放大图；

图6为本发明关节模组另一实施例的剖面示意图；

图7为本发明关节模组的控制方法一实施例的流程示意图；

图8为本发明关节模组的控制方法另一实施例的流程示意图；

图9为本发明关节模组的同轴度调整方法一实施例的流程示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B为例”，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种关节模组，应用于关节机器人。

在本发明实施例中，如图1至图5所示，该关节模组包括：电机组件10，包括外壳11，电机定子和电机转子12，所述电机定子安装于所述外壳11内，所述电机转子12可旋转安装于所述电机定子的内周侧，所述电机转子12包括空心轴；减速器20，安装于所述电机组件10的一端，所述减速器20具有输入轴21，所述输入轴21与所述电机转子12固定配合，所述输入轴21的外周壁与所述电机转子12的内周壁之间形成有安装槽22；胀紧组件30，包括内胀紧套31和套设于所述内胀紧套31的外胀紧套32，所述胀紧组件30安装于所述安装槽22，其中，所述内胀紧套31的内周壁抵接于所述输入轴21，所述外胀紧套32的外周壁抵接于所述电机转子12。

外壳11呈筒状设置且两端开口，电机定子固定安装于外壳11内，电机转子12可通过轴承与外壳11可转动配合，从而通过电磁感应现象，可使电机转子12相对电机定子转动。减速器20用以将电机转子12调整至预设转速后再输出做功。具体地，减速器20具有输入轴21与输出轴，输入轴21与电机转子12固定配合，并与输出轴差速配合，从而可使输出轴的转速被控制在预设值，以满足输出要求。输入轴21插接于电机转子12，以随电机转子12同步转动。安装槽22可开设于电机转子12的内周壁，也可开设于输入轴21的外周壁，在此不做限制，只需满足安装槽22沿输入轴21的周向延伸即可。

内胀紧套31与外胀紧套32相互套设后安装于安装槽22，电机转子12和输入轴21转动时，若电机转子12的轴心与输入轴21的轴心偏移，则胀紧组件30的某一部位受到的挤压力会增大，此时内胀紧套31和外胀紧套32可通过自动调节配合紧密度来适应挤压力的变化，以对电机转子12和输入轴21施加相应的反作用力，从而调整电机转子12与输入轴21的相对位置，以提高电机转子12与输入轴21的同轴度，从而可避免输入轴21转动时产生震动，以提高关节模组的工作稳定性。

具体地，内胀紧套31和外胀紧套32可设置为弹性套，即采用弹性材料制成，如橡胶或硅胶，以使内胀紧套31和外胀紧套32能根据受到的外力更灵活地改变自身形状，并施加相应的反作用弹力，进一步保证输入轴21与电机转子12的同轴度。

本发明关节模组在电机转子12与减速器20输入轴21的配合部位设置涨紧组件，并将涨紧组件分为相互套设的内胀紧套31和外胀紧套32，以使内胀紧套31与外胀紧套32通过调整配合紧密度来适应电机转子12与输入轴21的配合误差，从而可有效提高电机转子12与输入轴21的同轴度，以提高关节模组的工作稳定性。

在一实施例中，如图1至图5所示，所述安装槽22开设于所述电机转子12远离所述减速器20一端的内周壁。电机转子12远离减速器20的一端外露于外壳11的端部并设有开口，安装槽22开设于电机转子12的该端部并通过开口外露，以使用户可从外壳11远离减速器20的一端将涨紧组件装入安装槽22中，从而可简化涨紧组件的安装过程，以提高关节模组的装配效率。

具体地，如图4和图5所示，所述电机转子12的内周壁还开设有容置槽121，所述容置槽121与所述安装槽22相邻并贯穿所述电机转子12的端壁，所述关节模组还包括安装于所述容置槽121的压环40，所述压环40将所述胀紧组件30压固于所述安装槽22中。

容置槽121沿输入轴21的周向延伸，容置槽121位于安装槽22远离减速器20的一端，且容置槽121与安装槽22呈台阶状邻接，压环40安装于容置槽121后会压接于胀紧组件30的端面，以将胀紧组件30压固于安装槽22中，从而可提高胀紧组件30在安装槽22中的安装稳定性。压环40可只压接于内胀紧套31或外胀紧套32的其中一个，也可同时压接于内胀紧套31和外胀紧套32，在此不做限制。压环40与容置槽121可通过过盈配合，也看通过紧固件固定，在此不做限制。

在实际应用中，如图1和图3所示，所述内胀紧套31的外周壁形成第一导向斜面311，所述外胀紧套32的内周壁形成第二导向斜面321，所述第一导向斜面311与所述第二导向斜面321配合抵接，所述压环40压接于所述外胀紧套32的端面。

第一导向斜面311和第二导向斜面321都相对关节模组的轴心倾斜，其中，第一导向斜面311倾斜朝向压环40，第二导向斜面321倾斜背向压环40。安装胀紧组件30时，先将内胀紧套31装入安装槽22，再将外胀紧套32沿第一导向斜面311滑入安装槽22，压环40会沿轴向挤压外胀紧套32，压环40对外胀紧套32的挤压力会通过第一导向斜面311形成作用于第二导向斜面321的径向分力，以将内胀紧套31沿径向压固于输入轴21。而内胀紧套31也会对外胀紧套32产生反作用力，以将外胀紧套32压固于电机转子12，由此，可进一步提高胀紧组件30的安装稳定性，并使胀紧组件30始终处于受力状态，以反向挤压电机转子12和输入轴21，进一步提高电机转子12与输入轴21的同轴度。

在一实施例中，所述压环40的外周壁与所述电机转子12的内周壁通过螺纹配合。压环40的外周壁设有外螺纹，电机转子12的内周壁设有内螺纹，外螺纹由于内螺纹螺旋配合，以实现压环40与电机转子12的固定装配，从而可简化压环40的安装过程，以提高压接稳定性。

在一实施例中，所述减速器20还具有芯轴23，所述输入轴21设置为中空轴，所述芯轴23与所述输入轴21差速配合，所述芯轴23的端部凸出于所述输入轴21，以与所述电机组件10的编码器50连接，所述芯轴23的外周壁与所述压环40的内周壁之间形成密封间隙，所述关节模组还包括设于所述密封间隙的密封圈60。

芯轴23即为减速器20的输出轴，减速器20还具有输出端盖，输出端盖外露于减速器20的端部，用以供外部机械臂连接，以驱动机械臂转动。芯轴23插接于输入轴21，芯轴23靠近减速器20的一端连接于输出端盖，远离减速器20的一端凸出于输入轴21的端部。编码器50会跟芯轴23一起旋转，用以将芯轴23的转速信号转化为电信号，以反馈至控制系统。

由于芯轴23与输入轴21是差速配合，因此芯轴23与输入轴21之间会存在配合间隙，而为了缩小关节模组的尺寸，配合间隙会尽量缩小。为了避免芯轴23与输入轴21发生摩擦而互相影响转动过程，会在配合间隙注入润滑油以减少摩擦力。密封圈60则用以防止润滑油从电机转子12的端部流出，以提高关节模组的密封性，避免漏油。

具体地，如图4和图5所示，所述压环40的内周壁凸设有压接筋41，所述压接筋41的一端面抵接于所述胀紧组件30、另一端面抵接于所述密封圈60的端面。压接筋41压接于胀紧组件30，密封圈60再压接于压接筋41，从而可借助密封圈60进一步压固胀紧组件30。此外，压接筋41还能增加与密封圈60的配合面积，以进一步提高密封性。

在实际应用中，如图1和图2所示，所述压接筋41沿所述压环40的周向延伸，所述压接筋41的内周沿开设有缺口411。压接筋41呈环状设置，以增加对胀紧组件30的压接面积，以及与密封圈60的配合面积，进一步提高压接稳定性和配合稳定性。缺口411用以供操作工具卡接，以方便通过工具来装卸压环40，提高压环40的拆卸便利性。

在一实施例中，芯轴与输入轴通过支撑轴承可转动配合。可以理解，输入轴与芯轴均会转动，且转动速度不同，也就是说，输入轴与芯轴是相对转动。支撑轴承的内圈连接于芯轴，外圈连接于输入轴，以实现输入轴与芯轴的转动配合。通过在输入轴与芯轴直膝箭设置支撑轴承，可使输入轴与芯轴相互支撑，以提高减速器的结构稳定性；此外，支撑轴承还能使输入轴在转动过程中更加稳定，从而进一步保证输入轴与电机转子的同轴度稳定性。

在一实施例中，关节模组还包括制动组件，制动组件包括固定座、电磁线圈、永磁体和制动片，所述制动片与所述电机转子配合，以随所述电机转子转动；所述固定座位于所述制动片轴向上的一侧，所述电磁线圈和永磁体安装于所述固定座，所述永磁体用以对所述制动片产生磁吸力，所述电磁线圈用以在通电时产生与所述永磁体极性相反的磁场，所述固定座具有与所述制动片相对的摩擦面。

制动片可直接套设于电机转子，也可通过其他结构间接连接于电机转子，具体不做限制，只需满足制动片可随电机转子同步转动即可。固定座和制动片均沿电机转子的周向延伸，以增加接触面积，提高制动强度。

电磁线圈和永磁体均呈与固定座对应的环状设置，其中，永磁体可对制动片产生磁吸力，以使制动片朝向固定座运动或变形，制动片的材料不做具体限制，只需满足可被永磁体磁吸即可。电磁线圈通电后会产生与永磁体极性相反的磁场，该磁场会消减永磁体的磁场，从而可减弱永磁体对制动片的磁吸力，此时固定座会松开制动片。

也就是说，在电机转子运行过程中，若保持对电磁线圈通电，则制动片不会受永磁体的磁吸影响，即制动片不会被固定座吸合摩擦，此时制动片随电机转子正常转动；若电磁线圈断电，则电磁线圈不产生磁场，永磁体的磁场不受影响，永磁体对制动片的磁吸力会恢复，此时制动片会朝向固定座运动或变形，最终制动片会与摩擦面接触，从而通过摩擦产生扭矩而使电机转子停转，以实现对电机转子的制动。

可以理解，电机转子的停转是因为受到了与其转向相反的扭矩，而不是受到轴向压力或径向压力，由此，可使电机转子的停转过程更加稳定。

通过电磁线圈和永磁体来控制对制动片的吸合或松开，使得电机转子在制动过程中只承受扭矩，而不会承受轴向压力或径向压力，从而可防止电机转子被朝向输入轴挤压，以进一步保证输入轴与电机转子的同轴度。

本发明还提出一种关节机器人，该关节机器人包括关节模组，该关节模组的具体结构参照上述实施例，由于本关节机器人采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

如图5所示，所述关节模组还包括压力传感器70，所述压力传感器70设于所述胀紧组件30与所述电机转子12的内周壁之间，和/或所述胀紧组件30与所述输入轴21的外周壁之间；所述压力传感器70的数量为多个，多个所述压力传感器70沿所述胀紧组件30的周向间隔设置，所述压力传感器70用以检测所述胀紧组件30受到的径向载荷；所述压力传感器70与所述关节模组的驱动器电连接；

如图7和图8所示，本申请还提出一种关节模组的控制方法，用以控制上述关节模组，该关节模组的控制方法包括：

S10、获取胀紧组件30周向上各个位置的当前径向载荷；

S20、将多个当前径向载荷两两比对以获取多个当前载荷差值；

S30、将多个当前载荷差值分别与预设载荷差值比对；

S40、确定至少一当前载荷差值大于预设载荷差值，调整胀紧组件30的安装状态或向控制终端发送对胀紧组件30的调整请求。

压力传感器70的数量至少为4个，也可以为5个或者更多，且多个压力传感器70沿胀紧组件30的周向均匀排布，以更全面地检测到胀紧组件30周向上各个位置的当前径向载荷。胀紧组件30受到的当前径向载荷即电机转子12与输入轴21之间产生的夹持力，若胀紧组件30周向上各个位置受到的当前径向载荷相当，说明电机转子12内周壁与输入轴21外周壁周向上各个位置的间距相当，此时电机转子12与输入轴21的同轴度较好。若胀紧组件30周向上有两个位置受到的当前径向载荷的差值较大，说明胀紧组件30受力不均，此时电机转子12与输入轴21的同轴度较差。

在步骤S20中，两个当前径向载荷相比对可活动一个当前载荷差值，多个当前径向载荷之间两两比对即可得到多个当前载荷差值。若相比对的两个当前径向载荷相同，则得到的当前载荷差值为零。

在步骤S30中，预设载荷差值可以根据输入轴21和电机转子12的实际体积或重量设定，举例而言，预设载荷差值可以是一单位的力，也可以是两单位的力。若当前载荷差值小于或等于预设载荷差值，说明产生该当前载荷差值的两个当前径向载荷相当，即胀紧组件30两个位置受到的力相当。若所有的当前载荷差值均小于预设载荷差值，则说明胀紧组件30周向上多个位置受到的载荷相当，此时电机转子12与输入轴21的同轴度较高。

在步骤S40中，可以理解，只要有一个当前载荷差值大于预设载荷差值，就说明胀紧组件30有两个位置的当前径向载荷相差太大，即电机转子12与输入轴21之间有两个位置的间距相差太大，说明电机转子12与输入轴21的同轴度较差，需要及时调整。由上述实施例可知，胀紧组件30的功能就是调整输入轴21与电机转子12的同轴度，若安装有胀紧组件30后输入轴21与电机转子12的同轴度仍较差，说明胀紧组件30本身的结构有问题，或胀紧组件30的安装状态有问题。若是胀紧组件30本身的结构有问题，则需要拆机更换胀紧组件30。若是胀紧组件30的安装状态有问题，则可先通过关节模组自身的运行来调整，如改变关节模组的转速或转向，以使胀紧组件30在安装槽的受力情况发生改变，来达到适度调整胀紧组件30的目的。

在一实施例中，在步骤S20之前，本发明关节模组的控制方法还包括：

S11、比对当前径向载荷与第一预设载荷和第二预设载荷；其中，第一预设载荷小于第二预设载荷；

S12、确定至少一个当前径向载荷小于第一预设载荷，或大于第二预设载荷，向控制终端发送对胀紧组件30的调整请求；

S13、确定所有当前径向载荷均大于或等于第一预设载荷，且小于或等于第二预设载荷，进入步骤S20。

第一预设载荷与第二预设载荷形成了一个预设载荷区间，步骤S11即判断各个当前径向载荷是否位于该预设载荷区间，若其中至少一个当前径向载荷没有位于该预设载荷区间，说明胀紧组件30受到的当前径向载荷太小或太大，太小则说明胀紧组件30对输入轴21和电机转子12的反作用力也太小，无法有效起到调整作用；第二预设载荷为压力传感器70的检测上限值，若当前径向载荷超过第二预设载荷，会对压力传感器70造成压损。因此，若当前径向载荷不在预设载荷区间，关节模组会及时向控制终端发生调整请求，以重装或更换胀紧组件30。

具体地，所述确定至少一当前载荷差值大于预设载荷差值，调整胀紧组件30的安装状态或向控制终端发送对胀紧组件30的调整请求的步骤包括：

S41、获取该当前载荷差值与预设载荷差值的比较差值；

S42、确定比较差值小于或等于预设差值，降低关节模组的转速，或，控制关节模组反向转动；

S43、确定比较差值大于预设差值，停止关节模组的工作，并向控制终端发送对胀紧组件30的调整请求。

若比较差值小于预设差值，说明虽然此时电机转子12与输入轴21发生了同轴度偏差，但是该偏差状态更可能是因为胀紧组件30的受力环境影响而没装好导致的，因此可关节模组自身可先调节转速或转向，以改变胀紧组件30的受力环境，从而可自行将胀紧组件30调节至正常的安装状态。

举例而言，胀紧组件30在安装于安装槽时没有安装到位，导致对电机转子12和输入轴21的挤压效果减弱。此时可降低关节模组的转速，即降低胀紧组件30的转速，此时胀紧组件30受到的离心力减小，可以在自身重力的作用下沿轴向调整自身在安装槽的位置，以具有安装到位的趋势。同样地，控制关节模组反转即控制胀紧组件30反转，此时胀紧组件30会因扭矩方向改变而受到与原先反向的作用力，以具有在该作用力的作用下调整至正常安装状态的趋势。如此，通过关节模组自身的运行即可调整胀紧组件30，从而调整输入轴21与电机转子12的同轴度，以降低同轴度的调整难度。

若比较差值大于预设差值，说明此时电机转子12与输入轴21不仅发生了同轴度偏差，且偏差较大，仅靠关节模组的转速或转向的改变无法调整。此时关节模组会向控制终端发送调整请求，控制终端收到调整请求后再安装机器或人力来对胀紧组件30进行拆机调整，以更及时地解决电机转子12与输入轴21的同轴度问题。

在实际应用中，所述确定比较差值大于预设差值，停止关节模组的工作，并向控制终端发送对胀紧组件30的调整请求的步骤包括：

S431、在多个压力传感器70中确定产生该当前载荷差值的两个目标传感器，将两个目标传感器的位置发送至控制终端。

通过将产生较大当前载荷差值的两个目标传感器的位置发送至控制终端，可使控制终端更容易定位两个目标传感器所对应的胀紧组件30的部位，从而检修机器或检修人员能有针对性地检查该部位，以更快地发现造成问题的原因，提高对胀紧组件30的调整效率。

本发明还提出一种关节机器人，该关节机器人包括关节模组、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现一种关节模组的控制方法的步骤。该关节模组的具体结构及关节模组的控制方法的具体步骤参照上述实施例，由于本关节机器人采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

如图9所示，本发明还提出一种关节模组的同轴度调整方法，用以在装配过程中调整上述关节模组的同轴度。

所述关节模组的同轴度调整方法包括：

S100、在将压力传感器70和胀紧组件30安装于安装槽之后，获取胀紧组件30周向上各个位置的当前径向载荷；

S110、将多个当前径向载荷两两比对以获取多个当前载荷差值；

S120、将多个当前载荷差值分别与预设载荷差值比对；

S130、确定至少一当前载荷差值大于预设载荷差值，将当前胀紧组件30拆下后重新安装；

S140、获取重装后的胀紧组件30周向上各个位置的重装径向载荷；

S150、将多个重装径向载荷两两比对以获取多个重装载荷差值；

S160、将多个重装载荷差值分别与预设载荷差值比对；

S170、确定至少一重装载荷差值大于预设载荷差值，更换新的胀紧组件30并安装。

可以理解，步骤S100至S120的具体实施方式及说明与上述实施例相同，在此不在赘述。需要说明的是，步骤S100至S120是发生在装配过程中，此时关节模组尚未处于运行状态，若胀紧组件30结构有问题或安装状态有问题，则可以拆下重装或直接更换。将胀紧组件30拆下重装后，可以看出，步骤S140至S160是在重复步骤S100至S120；也就是说，将胀紧组件30拆下重装后，若胀紧组件30各个重装径向载荷仍无法达到基本相当的要求，则可以推断是胀紧组件30本身结构有问题，则此时应更换新的胀紧组件30进行安装，以有效保障电机转子12与输入轴21的同轴度。

在一实施例中，在步骤S110之前，关节模组的控制方法还包括：

S101、比对当前径向载荷与第一预设载荷和第二预设载荷；其中，第一预设载荷小于第二预设载荷；

S102、确定至少一个当前径向载荷小于第一预设载荷，或大于第二预设载荷，重装或更换新的胀紧组件30；

S103、确定所有当前径向载荷均大于或等于第一预设载荷，且小于或等于第二预设载荷，进入步骤S110。

第一预设载荷与第二预设载荷形成了一个预设载荷区间，步骤S101即判断各个当前径向载荷是否位于该预设载荷区间，若其中至少一个当前径向载荷没有位于该预设载荷区间，说明胀紧组件30受到的当前径向载荷太小或太大，太小则说明胀紧组件30对输入轴和电机转子的反作用力也太小，无法有效起到调整作用；第二预设载荷为压力传感器70的检测上限值，若当前径向载荷超过第二预设载荷，会对压力传感器70造成压损。因此，若当前径向载荷不在预设载荷区间，应及时将胀紧组件30重装或更换，以在正常受力范围内有效调整输入轴与电机转子的同轴度。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种关节模组的控制方法，所述关节模组包括电机组件、减速器、胀紧组件、制动组件和压力传感器；

所述电机组件包括外壳，电机定子和电机转子，所述电机定子安装于所述外壳内，所述电机转子可旋转安装于所述电机定子的内周侧，所述电机转子包括空心轴；

所述减速器安装于所述电机组件的一端，所述减速器具有输入轴，所述输入轴与所述电机转子固定配合，所述输入轴的外周壁与所述电机转子的内周壁之间形成有安装槽；

所述胀紧组件包括内胀紧套和套设于所述内胀紧套的外胀紧套，所述胀紧组件安装于所述安装槽，其中，所述内胀紧套的内周壁抵接于所述输入轴，所述外胀紧套的外周壁抵接于所述电机转子；

所述制动组件包括固定座、电磁线圈、永磁体和制动片，所述制动片与所述电机转子配合，以随所述电机转子转动；所述固定座位于所述制动片轴向上的一侧，所述电磁线圈和永磁体安装于所述固定座，所述永磁体用以对所述制动片产生磁吸力，所述电磁线圈用以在通电时产生与所述永磁体极性相反的磁场，所述固定座具有与所述制动片相对的摩擦面；

所述压力传感器设于所述胀紧组件与所述电机转子的内周壁之间，和/或所述胀紧组件与所述输入轴的外周壁之间；所述压力传感器的数量为多个，多个所述压力传感器沿所述胀紧组件的周向间隔设置，所述压力传感器用以检测所述胀紧组件受到的径向载荷；所述压力传感器与所述关节模组的驱动器电连接；

其特征在于，所述关节模组的控制方法包括：

获取胀紧组件周向上各个位置的当前径向载荷；

将多个当前径向载荷两两比对以获取多个当前载荷差值；

将多个当前载荷差值分别与预设载荷差值比对；

确定至少一当前载荷差值大于预设载荷差值，调整胀紧组件的安装状态或向控制终端发送对胀紧组件的调整请求；

所述确定至少一当前载荷差值大于预设载荷差值，调整胀紧组件的安装状态或向控制终端发送对胀紧组件的调整请求的步骤包括：

获取该当前载荷差值与预设载荷差值的比较差值；

确定比较差值小于或等于预设差值，降低关节模组的转速，或，控制关节模组反向转动；

确定比较差值大于预设差值，停止关节模组的工作，并向控制终端发送对胀紧组件的调整请求。

2.如权利要求1所述的关节模组的控制方法，其特征在于，所述确定比较差值大于预设差值，停止关节模组的工作，并向控制终端发送对胀紧组件的调整请求的步骤包括：

在多个压力传感器中确定产生该当前载荷差值的两个目标传感器，将两个目标传感器的位置发送至控制终端。

3.如权利要求1所述的关节模组的控制方法，其特征在于，所述安装槽开设于所述电机转子远离所述减速器一端的内周壁。

4.如权利要求3所述的关节模组的控制方法，其特征在于，所述电机转子的内周壁还开设有容置槽，所述容置槽与所述安装槽相邻并贯穿所述电机转子的端壁，所述关节模组还包括安装于所述容置槽的压环，所述压环将所述胀紧组件压固于所述安装槽中。

5.如权利要求4所述的关节模组的控制方法，其特征在于，所述内胀紧套的外周壁形成第一导向斜面，所述外胀紧套的内周壁形成第二导向斜面，所述第一导向斜面与所述第二导向斜面配合抵接，所述压环压接于所述外胀紧套的端面。

6.如权利要求1至5任一项所述的关节模组的控制方法，其特征在于，所述内胀紧套和外胀紧套设置为弹性套。

7.一种关节机器人，其特征在于，包括关节模组以及存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的关节模组的控制方法的步骤。