CN113927625A - 机器人关节组件、机器人关节组件的控制方法和机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种机器人关节组件及机器人，机器人关节组件包括：固定座；关节模组，安装于所述固定座，所述关节模组具有相对设置的固定端和输出端；输出臂，连接于所述输出端，以随所述输出端转动；加固架，连接于所述输出臂，以随所述输出臂活动，所述加固架开设有连接孔，所述连接孔与所述关节模组的固定端可转动配合。本发明机器人关节组件中，关节模组的输出端能对输出臂起到驱动作用，而关节模组的固定端能对输出臂起到支撑作用，由此，输出臂工作时的负荷会由关节模组的输出端和固定端共同承担，从而防止关节模组的单一部位集中受力，避免关节模组因受力不均而损坏，从而提高了机器人关节组件的结构稳定性。

Description

机器人关节组件、机器人关节组件的控制方法和机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种机器人关节组件、机器人关节组件的控制方法及机器人。

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组件中，输出臂只连接于关节模组的输出端，输出臂工作时受到的负荷会以力矩的形式作用于关节模组的输出端，导致关节模组的输出端集中受力，容易损坏，降低了机器人关节组件的结构稳定性。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种机器人关节组件，旨在解决如何提高机器人关节组件结构稳定性的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出的机器人关节组件包括：

固定座；

关节模组，安装于所述固定座，所述关节模组具有相对设置的固定端和输出端；

输出臂，连接于所述输出端，以随所述输出端转动；

加固架，连接于所述输出臂，以随所述输出臂活动，所述加固架开设有连接孔，所述连接孔与所述关节模组的固定端可转动配合。

可选地，所述连接孔与所述关节模组的固定端通过轴承配合。

可选地，所述连接孔的孔壁远离所述输出端的一端凸设有限位环，所述限位环沿所述连接孔的周向延伸，所述限位环抵接于所述轴承的外圈端壁。

可选地，所述关节模组固定端的周壁开设有定位槽，所述轴承的内圈安装于所述定位槽。

可选地，所述输出臂开设有固定孔，所述加固架开设有通孔，所述通孔与所述固定孔可通过紧固件连接。

可选地，所述固定座开设有安装孔，所述关节模组安装于所述安装孔，所述输出端和固定端分别凸出于所述安装孔的两端，所述输出臂包括输出部和连接部，所述输出部位于所述安装孔的周侧，所述连接部连接所述输出部与所述输出端，所述加固架连接于所述输出部。

本发明还提出一种机器人，包括一种机器人关节组件，该机器人关节组件包括：固定座；关节模组，安装于所述固定座，所述关节模组具有相对设置的固定端和输出端；输出臂，连接于所述输出端，以随所述输出端转动；加固架，连接于所述输出臂，以随所述输出臂活动，所述加固架开设有连接孔，所述连接孔与所述关节模组的固定端可转动配合。

本发明还提出一种机器人组件的控制方法，所述机器人关节组件包括固定座、关节模组、输出臂、加固架及压力传感器，所述关节模组安装于所述固定座，所述关节模组具有相对设置的固定端和输出端；所述输出臂连接于所述输出端，以随所述输出端转动，所述加固架连接于所述输出臂，以随时所述输出臂活动，所述加固架开设有连接孔，所述连接孔与所述关节模组的固定端通过轴承可转动配合；所述输出臂具有供所述加固架连接的连接面；

所述压力传感器包括第一检测单元和/或第二检测单元，所述第一检测单元安装于所述连接面与所述加固架之间，用以检测所述关节模组与输出臂连接位置的轴向载荷；所述第二检测单元安装于所述轴承的内圈与所述固定端的周壁之间，用以检测所关节模组与输出臂连接位置的径向载荷；所述压力传感器与所述关节模组的驱动器电连接；

所述机器人关节组件的控制方法包括：

获取关节模组与输出臂连接位置的当前轴向载荷和/或当前径向载荷；

比对当前轴向载荷与预设轴向载荷，和/或，比对当前径向载荷与预设径向载荷；

确定当前轴向载荷大于预设轴向载荷，和/或，确定当前径向载荷大于预设径向载荷，停止关节模组和输出臂的工作；

根据当前轴向载荷与预设轴向载荷的比较结果，和/或，当前径向载荷与预设径向载荷的比较结果，重新规划输出臂和/或关节模组的移动路径。

可选地，所述根据当前轴向载荷与预设轴向载荷的比较结果，和/或，当前径向载荷与预设径向载荷的比较结果，重新规划输出臂和/或关节模组的移动路径的步骤包括：

获取当前轴向载荷与预设轴向载荷的轴向载荷差值，和/或，获取当前径向载荷与预设径向载荷的径向载荷差值；

确定轴向载荷差值小于或者等于第一预设轴向差值，且径向载荷差值小于或者等于第一预设径向差值；根据轴向载荷差值和/或径向载荷差值调整输出臂和/或关节模组的移动路径；

确定轴向载荷差值大于第一预设轴向差值，和/或，径向载荷差值大于第一预设径向差值；获取障碍物的参数，根据障碍物的参数以及轴向载荷差值和/或径向载荷差值重新规划输出臂和/或关节模组的移动路径。

可选地，所述确定轴向载荷差值大于第一预设轴向差值，和/或，径向载荷差值大于第一预设径向差值；获取障碍物的参数，根据障碍物的参数以及轴向载荷差值和/或径向载荷差值重新规划输出臂和/或关节模组的移动路径的步骤包括：

确定轴向载荷差值大于第一预设轴向差值，和/或，径向载荷差值大于第一预设径向差值；

获取障碍物的形状参数、位置参数以及尺寸参数；获取关节模组和输出臂的形状参数、位置参数以及尺寸参数；获取关节模组和输出臂与障碍物之间的距离参数；

根据障碍物的形状参数、位置参数以及尺寸参数，关节模组和输出臂的形状参数、位置参数以及尺寸参数，以及距离参数，生成输出臂和/或关节模组的移动路径。

本发明还提出一种机器人，包括上述机器人关节组件、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机器人关节组件的控制方法的步骤。

本发明机器人关节组件将加固架与输出臂固定连接，再将加固架与关节模组的固定端转动配合，从而使输出臂与关节模组的固定端实现间接配合，也就是说，关节模组的输出端能对输出臂起到驱动作用，而关节模组的固定端能对输出臂起到支撑作用，由此，输出臂工作时的负荷会由关节模组的输出端和固定端共同承担，从而防止关节模组的单一部位集中受力，避免关节模组因受力不均而损坏，从而提高了机器人关节组件的结构稳定性。

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为本发明机器人关节组件一实施例的结构示意图；

图2为本发明机器人关节组件一实施例的分解示意图；

图3为本发明机器人关节组件一实施例的剖面示意图；

图4为图3中A处的局部放大图；

图5为本发明机器人关节组件另一实施例的剖面示意图；

图6为本发明机器人关节组件的控制方法一实施例的流程示意图；

图7为本发明机器人关节组件的控制方法另一实施例的流程示意图；

图8为本发明机器人关节组件的控制方法又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。

本发明提出一种机器人关节组件。

在本发明实施例中，如图1至图4所示，该机器人关节组件包括：固定座10；关节模组20，安装于所述固定座10，所述关节模组20具有相对设置的固定端21和输出端22；输出臂30，连接于所述输出端22，以随所述输出端22转动；加固架40，连接于所述输出臂30，以随所述输出臂30活动，所述加固架40开设有连接孔41，所述连接孔41与所述关节模组20的固定端21可转动配合。

固定座10用以将关节模组20固定于预设位置，以使输出臂30能在预设区域活动。关节模组20包括外壳和安装于外壳内的电机，以及连接于电机转子的输出轴，外壳固定于固定座10，输出轴伸出外壳的一端并形成输出端22，外壳远离输出轴的一端形成固定端21。关节模组20与固定座10可以通过紧配合固定，也可以通过卡接固定，在此不做限制。输出臂30一端与输出端22固定连接，另一端用以随着输出端22的转动而做功输出。

加固架40可呈板状，也可呈筒状，还可呈多种形状结合的不规则形状，具体不做限制。加固架40与输出臂30的连接方式不做限制，只需满足固定连接即可。加固夹连接于输出臂30后，会随输出臂30一起转动。连接孔41与关节模组20的固定端21可转动配合，以使固定端21对加固架40起到支撑作用，也就是说，输出臂30工作时受到的压力会通过加固架40间接传递至关节模组20的固定端21，从而避免负荷由输出端22集中承受，以防止关节模组20因单一部位集中受力而轻易损坏。连接孔41与固定端21可以直接配合，也可以通过中间件间接配合，在此不做限制，只需满足固定端21在支撑加固架40的同时，又能使加固架40相对固定端21转动即可。

本发明机器人关节组件将加固架40与输出臂30固定连接，再将加固架40与关节模组20的固定端21转动配合，从而使输出臂30与关节模组20的固定端21实现间接配合，也就是说，关节模组20的输出端22能对输出臂30起到驱动作用，而关节模组20的固定端21能对输出臂30起到支撑作用，由此，输出臂30工作时的负荷会由关节模组20的输出端22和固定端21共同承担，从而防止关节模组20的单一部位集中受力，避免关节模组20因受力不均而损坏，从而提高了机器人关节组件的结构稳定性。

在一实施例中，如图2至图4所示，所述连接孔41与所述关节模组20的固定端21通过轴承50配合。轴承50包括内圈和外圈，内圈和外圈通过滚珠转动配合；其中，内圈与固定端21固定配合，外圈与连接孔41固定配合，由此，可减少加固架40与关节模组20的转动摩擦力，以减少输出臂30工作时受到的阻力，从而有效提高关节模组20的输出效率。

具体地，如图2所示，所述连接孔41的孔壁远离所述输出端22的一端凸设有限位环42，所述限位环42沿所述连接孔41的周向延伸，所述限位环42抵接于所述轴承50的外圈端壁。限位环42可在轴向上对轴承50起到限位作用，以防止轴承50沿轴向脱离连接孔41，从而可提高轴承50与连接孔41的配合稳定性。在安装轴承50时，可先将轴承50从连接孔41未设置限位环42的一端装入连接孔41，再将轴承50和加固架40整体套设于关节模组20。

在实际应用中，如图2所示，所述关节模组20固定端21的周壁开设有定位槽211，所述轴承50的内圈安装于所述定位槽211。定位槽211沿关节模组20的周向延伸，以呈环形槽设置。轴承50的内圈嵌设于定位槽211，以简化轴承50与固定端21的配合过程。定位槽211的槽壁可在轴向上对轴承50起到限位作用，以提高轴承50与固定端21的配合稳定性，从而提高关节模组20与加固架40的配合稳定性。

在一实施例中，如图2至图4所示，所述输出臂30开设有固定孔31，所述加固架40开设有通孔43，所述通孔43与所述固定孔31可通过紧固件60连接，以使加固架40与输出臂30固定。固定孔31可设置为螺纹孔，紧固件60可设置为螺钉，以使紧固件60与固定孔31可通过螺纹配合，从而简化固定方式。固定孔31的方式可为多个并沿输出臂30的宽度方向间隔设置，通孔43的数量和位置与固定孔31对应，以增加加固架40与输出臂30的固定位置，提高连接稳定性。

具体地，如图1至图4所示，所述固定座10开设有安装孔11，所述关节模组20安装于所述安装孔11，所述输出端22和固定端21分别凸出于所述安装孔11的两端，所述输出臂30包括输出部32和连接部33，所述输出部32位于所述安装孔11的周侧，所述连接部33连接所述输出部32与所述输出端22，所述加固架40连接于所述输出部32。

关节模组20与安装孔11固定配合，以增加关节模组20与固定座10的配合面积，提高配合稳定性。连接部33和加固架40分设于安装孔11的两端，输出部32位于连接部33和加固架40之间，且连接部33和加固架40分别连接于输出部32的两相对侧壁，从而使输出部32传递至连接部33和加固架40的复合更加均匀，以使关节模组20两端受力更加均匀，提高关节模组20的整体结构稳定性。

在一实施例中，如图1和图2所示，所述加固架40包括加固板44和凸设于所述加固板的加强筋45，所述连接孔41开设于所述加固板44，所述加强筋45连接于所述输出部32。

将加固架40整体设置为板状，可简化加固架40的形状，以减少在关节组件中占用的空间，避免加固架40在活动过程中与其它结构相互阻碍。而加强筋45能提高加固板44与输出臂30连接处的结构强度，以提高连接稳定性和加固架40的结构稳定性。具体地，所述加固板44与所述安装孔11的端部之间形成间隙，以防止加固板44转动时与固定座10发生摩擦，从而避免影响输出臂30的转动做功过程，以提高输出臂30的工作稳定性。

在一实施例中，所述机器人关节组件还包括安装于所述关节模组20的压力传感器(图未示)，用以检测所述关节模组20所负荷的作用力。

输出臂30工作时，输出臂30所受到的负荷会传递至关节模组20，压力传感器会检测负荷作用力的大小，压力传感器检测的可以是轴向作用力，也可以是径向作用力，在此不做限制。通过设置压力传感器，用户可以及时获取关节模组20的负载情况，当关节模组20的负荷超过其承载上限时，用户可及时阻止关节组件超负荷工作，以避免关节模组20损坏，从而对关节模组20起到保护作用。

具体地，所述压力传感器包括第一传感单元和第二传感单元，所述第一传感单元用以检测所述关节模组20所负荷的轴向作用力，所述第二传感单元用以检测所述关节模组20所负荷的径向作用力。

由关节模组20的内部结构可知，关节模组20在轴向和径向的负荷上限并不相同，因此，通过第一传感单元和第二传感单元分别检测关节模组20所负荷的轴向作用力和径向作用力，可及时获取关节模组20的轴向负载情况和径向负载情况，在其中一者超负荷时，用户都能及时阻止，以进一步提高对关节模组20的保护效果。

在实际应用中，机器人关节组件还包括与所述压力传感器电连接的警报装置，用以在所述关节模组20的负荷大于或等于预设值时发出警报信号。警报装置可以是声音警报装置，也可以是指示灯，还可以是操作界面上的系统提示，在此不做限制，只需满足能发出警报信号及时提示用户即可。通过设置警报装置，当传感器检测到关节模组20超负荷工作时，可及时提醒用户，以使用户及时阻止。由此，用户无需时时查看压力传感器的检测数值，以提高机器人关节组件的操作便利性。

本发明还提出一种机器人，该机器人包括一种机器人关节组件，该机器人关节组件的具体结构参照上述实施例，由于本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6至图8所示，本发明还提出一种机器人关节组件的控制方法，该机器人关节组件的控制方法用以控制上述机器人关节组件机，该机器人关节组件的具体结构参照上述实施例，其中，连接孔与关节模组的固定端通过轴承配合，输出臂具有供加固架连接的连接面。机器人关节组件还包括压力传感器，所述压力传感器包括第一检测单元70和/或第二检测单元80，所述第一检测单元70安装于所述连接面与所述加固架之间，用以检测所述关节模组20与输出臂30连接位置的轴向载荷；所述第二检测单元80安装于所述轴承的内圈与所述固定端的周壁之间，用以检测所关节模组20与输出臂30连接位置的径向载荷；所述压力传感器与所述关节模组20的驱动器电连接。

所述机器人关节组件的控制方法包括：

S10、获取关节模组20与输出臂30连接位置的当前轴向载荷和/或当前径向载荷；

S20、比对当前轴向载荷与预设轴向载荷，和/或，比对当前径向载荷与预设径向载荷；

S30、确定当前轴向载荷大于预设轴向载荷，和/或，确定当前径向载荷大于预设径向载荷，停止关节模组20和输出臂30的工作；

S40、根据当前轴向载荷与预设轴向载荷的比较结果，和/或，当前径向载荷与预设径向载荷的比较结果，重新规划输出臂30和/或关节模组20的移动路径。

在本实施例中，输出臂30的连接面即输出臂30与加固架40的连接位置，也就是关节模组20固定端21与输出臂30的连接位置，输出臂30或关节模组20受到轴向载荷时，轴向载荷的作用力会从连接面传递至第一检测单元70，从而使第一检测单元70能有效检测出轴向载荷的大小。需要说明的是，轴向载荷的方向有两个，一个是从固定端21朝向输出端22，一个是从输出端22朝向固定端21。为了区分两种轴向载荷的具体方向，可在输出臂30与输出端22的端壁之间设置第三检测单元，第三检测单元用以检测输出端22与输出臂30连接位置的轴向载荷。

输出臂30或关机模组受到轴向载荷时，第一检测单元70和第三检测单元均能检测到作用力，通过比较第一检测单元70和第三检测单元的大小可判断出该轴向载荷的指向，从而可使输出臂30和/或关节模组20的重新规划的移动路径能有针对性地避开该指向。举例而言，当输出臂30受到轴向载荷时，第一检测单元70和第三检测单元都能检测到载荷力，若第一检测单元70的检测值大于第三检测单元，且二者的差值大于预设感应差值，可说明轴向载荷的方向是从固定端21朝向输出端22；相应地，若第一检测单元70的检测值小于第三检测单元，且二者的差值大于预设感应差值，可说明轴向载荷的方向是从输出端22朝向固定端21。

对于第二检测单元80，由于连接孔与固定端21的周壁是通过轴承配合，加固架40转动时，轴承的内圈是相对固定端21固定的，因此，将第二检测单元80设于轴承的内圈与固定端21的周壁之间，可减少加固架40转动时对第二检测单元80检测结果的干扰，使第二单元单元能更准确地检测到固定端21受到的径向载荷。可以理解，输出臂30受到径向载荷时，径向载荷力会通过加固架40传递至固定端21的周壁，因此第二检测单元80检测的也是输出臂30的径向载荷。第二检测单元80的数量可为多个，如4个，多个第二检测单元80沿固定端21的周向间隔设置，以准确检测径向载荷的具体指向。举例而言，当固定端21受到径向载荷时，通过比较多个第二检测单元80的检测数据，若其中一第二检测单元80的检测值明显大于其它的检测值，则关节模组20与输出臂30连接位置的径向载荷即从该第二检测单元80所在的位置指向关节模组20的轴心。

第一检测单元70的导线可通过关节模组20的芯轴延伸至与安装于固定端的驱动器电连接，以避免输出端的转动对导线造成阻碍，保证第一检测单元70的信号有效传输。第二检测单元80的导线可直接沿固定端的表面延伸至与驱动器电连接。

机器人关节组件在活动过程中，至少有两种情况会造成关节模组20与输出臂30连接位置的载荷增大，一种是运动速度过快，导致空气阻力较大；另一种是碰到了障碍物，导致关节模组20或输出臂30难以继续运动。

以轴向载荷为例，关节模组20与输出臂30的连接位置具有承受范围内的预设轴向载荷，若当前轴向载荷超出预设轴向载荷，说明此时关节模组20或输出臂30运行速度过大，或在轴向上碰到障碍物。为避免连接位置以当前轴向载荷继续活动导致损坏，可先停止关节模组20和输出臂30的工作，从而可及时保护连接位置。

关节模组20和输出臂30停止工作后，再根据当前轴向载荷与预设轴向载荷的比较结果，重新规划输出臂30和/或关节模组20的移动路径。举例而言，可适当调整输出臂30或关节模组20的运动速度以减少空气阻力，从而减少机器人关节组件内部结构对连接位置造成的载荷。或者，改变输出臂30或关节模组20的当前运动方向，以及时绕开障碍物，从而可使关节模组20和输出臂30在短暂停止后能继续朝目标位置活动，并及时、有效地保护关节模组20与输出臂30的连接位置。

如图6所示，所述根据当前轴向载荷与预设轴向载荷的比较结果，和/或，当前径向载荷与预设径向载荷的比较结果，重新规划输出臂30和/或关节模组20的移动路径的步骤包括：

S41、获取当前轴向载荷与预设轴向载荷的轴向载荷差值，和/或，获取当前径向载荷与预设径向载荷的径向载荷差值；

S42、确定轴向载荷差值小于或者等于第一预设轴向差值，且径向载荷差值小于或者等于第一预设径向差值；根据轴向载荷差值和/或径向载荷差值调整输出臂30和/或关节模组20的移动路径；

S43、确定轴向载荷差值大于第一预设轴向差值，和/或，径向载荷差值大于第一预设径向差值；获取障碍物的参数，根据障碍物的参数以及轴向载荷差值和/或径向载荷差值重新规划输出臂30和/或关节模组20的移动路径。

当轴向载荷差值小于第一预设轴向差值，且径向载荷差值小于第一预设径向差值时，说明在输出臂30和/或关节模组20的移动路径上，障碍物造成的轴向载荷和径向载荷都不会对连接位置造成实质性损坏，此时，输出臂30和/或关节模组20只需在原移动路径的基础上调整，以适当绕开障碍物即可；从而无需大幅改变输出臂30和/或关节模组20的移动路径，以控制输出臂30和/或关节模组20活动所占用的空间。

当轴向载荷差值大于第一预设轴向差值，说明在输出臂30和/或关节模组20的移动路径上，障碍物造成的轴向载荷可能会对连接位置造成实质性损坏；同理，当径向载荷差值大于第一预设径向差值时，说明在输出臂和/或关节模组的移动路径上，障碍物造成的径向向载荷可能会对连接位置造成实质性损坏；此时，为避免输出臂30和/或关节模组20再次碰撞障碍物，应重新规划输出臂30和/或关节模组20的移动路径，以尽量避开障碍物。新的移动路径会根据障碍物的参数进行规划，如形状参数、尺寸参数或位置参数，在此不做限制。

如图7所示，所述确定轴向载荷差值大于第一预设轴向差值，和/或，径向载荷差值大于第一预设径向差值；获取障碍物的参数，根据障碍物的参数以及轴向载荷差值和/或径向载荷差值重新规划输出臂30和/或关节模组20的移动路径的步骤包括：

S431、确定轴向载荷差值大于第一预设轴向差值，和/或，径向载荷差值大于第一预设径向差值；

S432、获取障碍物的形状参数、位置参数以及尺寸参数；获取关节模组20和输出臂30的形状参数、位置参数以及尺寸参数；获取关节模组20和输出臂30与障碍物之间的距离参数；

S433、根据障碍物的形状参数、位置参数以及尺寸参数，关节模组20和输出臂30的形状参数、位置参数以及尺寸参数，以及距离参数，生成输出臂30和/或关节模组20的移动路径。

在本实施例中，障碍物的形状参数、位置参数和尺寸参数可以通过安装在输出臂30上的摄像装置或红外扫描装置获取，举例而言，摄像装置从多个角度获取障碍物的图片，再由内部处理器根据障碍物的图片计算得出障碍物的形状参数和尺寸参数。位置参数即障碍物在机器人关节组件所在工作空间内的空间坐标，该空间坐标可由机器人关节组件自身的位置坐标和机器人关节组件与障碍物的距离参数计算得出。由障碍物的形状参数、位置参数和尺寸参数可以得出障碍物的三维空间坐标。而关节模组20和输出臂30的形状参数、位置参数以及尺寸参数可以预先储存于处理器中，再通过数据调取获得。由关节模组20和输出臂30的形状参数、位置参数以及尺寸参数可以获得关节模组20和输出臂30的三维空间坐标，再结合输出臂30和关节模组20的目标位置，以及输出臂30和关节模组20与障碍物的距离参数，可以生成输出臂30和/或关节模组20的移动路径，该移动路径既能使输出臂30和关节模组20有效到达目标位置，又能使输出臂30和关节模组20有效避开障碍物，从而达到保护输出臂30与关节模组20连接位置的效果，以提高机器人关节组件在工作过程中的结构稳定性。

本发明还提出一种机器人，该机器人包括机器人关节组件、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机器人关节组件的控制方法的步骤。该机器人关节组件的具体结构及机器人关节组件的控制方法的具体步骤参照上述实施例，由于本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。

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 (10)

1.一种机器人关节组件，其特征在于，包括：

固定座；

关节模组，安装于所述固定座，所述关节模组具有相对设置的固定端和输出端；

输出臂，连接于所述输出端，以随所述输出端转动；

加固架，连接于所述输出臂，以随所述输出臂活动，所述加固架开设有连接孔，所述连接孔与所述关节模组的固定端可转动配合。

2.如权利要求1所述的机器人关节组件，其特征在于，所述连接孔与所述关节模组的固定端通过轴承配合。

3.如权利要求2所述的机器人关节组件，其特征在于，所述连接孔的孔壁远离所述输出端的一端凸设有限位环，所述限位环沿所述连接孔的周向延伸，所述限位环抵接于所述轴承的外圈端壁。

4.如权利要求2所述的机器人关节组件，其特征在于，所述关节模组固定端的周壁开设有定位槽，所述轴承的内圈安装于所述定位槽。

5.如权利要求1至4任一项所述的机器人关节组件，其特征在于，所述输出臂开设有固定孔，所述加固架开设有通孔，所述通孔与所述固定孔可通过紧固件连接。

6.如权利要求1至4任一项所述的机器人关节组件，其特征在于，所述固定座开设有安装孔，所述关节模组安装于所述安装孔，所述输出端和固定端分别凸出于所述安装孔的两端，所述输出臂包括输出部和连接部，所述输出部位于所述安装孔的周侧，所述连接部连接所述输出部与所述输出端，所述加固架连接于所述输出部。

7.一种机器人关节组件的控制方法，所述机器人关节组件包括固定座、关节模组、输出臂、加固架及压力传感器，所述关节模组安装于所述固定座，所述关节模组具有相对设置的固定端和输出端；所述输出臂连接于所述输出端，以随所述输出端转动，所述加固架连接于所述输出臂，以随时所述输出臂活动，所述加固架开设有连接孔，所述连接孔与所述关节模组的固定端通过轴承可转动配合；所述输出臂具有供所述加固架连接的连接面；

所述压力传感器包括第一检测单元和/或第二检测单元，所述第一检测单元安装于所述连接面与所述加固架之间，用以检测所述关节模组与输出臂连接位置的轴向载荷；所述第二检测单元安装于所述轴承的内圈与所述固定端的周壁之间，用以检测所关节模组与输出臂连接位置的径向载荷；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，所述机器人关节组件的控制方法包括：

获取关节模组与输出臂连接位置的当前轴向载荷和/或当前径向载荷；

比对当前轴向载荷与预设轴向载荷，和/或，比对当前径向载荷与预设径向载荷；

确定当前轴向载荷大于预设轴向载荷，和/或，确定当前径向载荷大于预设径向载荷，停止关节模组和输出臂的工作；

根据当前轴向载荷与预设轴向载荷的比较结果，和/或，当前径向载荷与预设径向载荷的比较结果，重新规划输出臂和/或关节模组的移动路径。

8.如权利要求7所述的机器人关节组件的控制方法，其特征在于，所述根据当前轴向载荷与预设轴向载荷的比较结果，和/或，当前径向载荷与预设径向载荷的比较结果，重新规划输出臂和/或关节模组的移动路径的步骤包括：

获取当前轴向载荷与预设轴向载荷的轴向载荷差值，和/或，获取当前径向载荷与预设径向载荷的径向载荷差值；

确定轴向载荷差值小于或者等于第一预设轴向差值，且径向载荷差值小于或者等于第一预设径向差值；根据轴向载荷差值和/或径向载荷差值调整输出臂和/或关节模组的移动路径；

确定轴向载荷差值大于第一预设轴向差值，和/或，径向载荷差值大于第一预设径向差值；获取障碍物的参数，根据障碍物的参数以及轴向载荷差值和/或径向载荷差值重新规划输出臂和/或关节模组的移动路径。

9.如权利要求8所述的机器人关节组件的控制方法，其特征在于，所述确定轴向载荷差值大于第一预设轴向差值，和/或，径向载荷差值大于第一预设径向差值；获取障碍物的参数，根据障碍物的参数以及轴向载荷差值和/或径向载荷差值重新规划输出臂和/或关节模组的移动路径的步骤包括：

确定轴向载荷差值大于第一预设轴向差值，和/或，径向载荷差值大于第一预设径向差值；

获取障碍物的形状参数、位置参数以及尺寸参数；获取关节模组和输出臂的形状参数、位置参数以及尺寸参数；获取关节模组和输出臂与障碍物之间的距离参数；

根据障碍物的形状参数、位置参数以及尺寸参数，关节模组和输出臂的形状参数、位置参数以及尺寸参数，以及距离参数，生成输出臂和/或关节模组的移动路径。

10.一种机器人，其特征在于，包括:

如权利要求1至6任一项所述的机器人关节组件；

或，一种机器人关节组件以及存储器、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7至9任一项所述的机器人关节组件的控制方法的步骤。

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