CN117182960B - 一种一体化关节及机械臂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机器人技术领域，尤其是一种一体化关节及机械臂，包括，沿轴向依次连接有电机组件、第一轴承、谐波减速器、第二轴承和控制组件；电机轴、第一轴承内环、凸轮和第二轴承内环一体化集成；还包括第一壳体和第二壳体，第一壳体和第二壳体为环形结构，电机组件设置于第一壳体环形结构内，控制组件设置于第二壳体环形结构内。本发明通过将谐波减速器设置于电机组件和控制组件之间，比传统的谐波减速器设置于一端的结构能够让动力输入输出过程更加稳定，并且将电机轴、第一轴承内环、凸轮和第二轴承内环集成为一体化集成轴，提高了一体化程度，同时降低了多个零部件连接的同轴度调教难度，降低了成本，利于推广。

Description

一种一体化关节及机械臂

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其是一种一体化关节及机械臂。

背景技术

关节是机器人的重要组成部分，不同规格的关节可以根据需要搭建出不同的机器人构型，如机械臂和双足机器人等。关节主要由驱动电机和减速器组成，由驱动电机提供动力，在减速器作用下将动力输出，带动机器人的执行机构进行运动。

随着机电一体化的发展，机器人部件朝着轻型化、集成化、智能化和系统化的方向发展，目前市面的机器人受限于谐波减速器的体积和输出能力，关节直径和体积较大、成本较高。同时对于传统关节机器人来说，受限于关节的控制方式和结构形式，构型较为固定，各个自由度之间的连接方式都不相同，模块化和可替换性较差，受限于此，决定了其功能的单一化、替代复杂化，无法满足复杂多变的环境和任务。

现有整体关节的部件连接关系依次为，谐波减速器-电机-控制结构，结构不够紧凑。

发明内容

（一）发明目的

本发明的目的是提供一种结构紧凑，同轴化程度高，能减小关节整体的体积的一体化关节及机械臂。

（二）技术方案

为解决上述问题，本发明的提供了一种一体化关节，包括：所述一体化关节沿轴向依次连接有电机组件、第一轴承、谐波减速器、第二轴承和控制组件；

所述电机组件包括电机轴；

所述第一轴承包括第一轴承内环；

所述谐波减速器包括凸轮、第一钢轮和第二钢轮；

所述第二轴承包括第二轴承内环；

其中，所述电机轴、第一轴承内环、凸轮和第二轴承内环形成一体化集成轴；

还包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和第二壳体为环形结构，所述电机组件设置于所述第一壳体环形结构内，所述控制组件设置于所述第二壳体环形结构内；

所述第一壳体与第一钢轮连接，所述第二壳体与第二钢轮连接。

本发明的另一方面，优选地，所述凸轮靠近第二轴承一侧的外周壁设置为或设置有第二轴承内环，所述第二壳体包括第二壳体第一部分和第二壳体第二部分，所述第二壳体第一部分一端的内周壁设置为或设置有第二轴承外环，所述凸轮设置为或设置有第二轴承内环的位置与所述第二壳体第一部分设置为或设置有第二轴承外环的位置相对应且两者可相对转动地连接。

本发明的另一方面，优选地，所述凸轮靠近第一轴承一侧的外周壁设置为或设置有第一轴承内环，所述第一壳体靠近所述第一轴承一侧的内周壁设置为或设置有第一轴承外环，所述凸轮设置为或设置有第一轴承内环的位置与所述第一壳体设置为或设置有第一轴承外环的位置相对应且两者可相对转动地连接。

本发明的另一方面，优选地，所述电机轴靠近第一轴承一侧的外周壁设置为或设置有第一轴承内环，所述第一壳体靠近所述第一轴承一侧的内周壁设置为或设置有第一轴承外环，所述电机轴设置为或设置有第一轴承内环的位置与所述第一壳体设置为或设置有第一轴承外环的位置相对应且两者可相对转动地连接。

本发明的另一方面，优选地，所述谐波减速器还包括柔轮，所述第二壳体第二部分靠近谐波减速器的一端与所述柔轮的靠近第二壳体的一端存在间隙。

本发明的另一方面，优选地，所述谐波减速器还包括柔性轴承，所述第一壳体靠近谐波减速器的一端与所述柔轮远离第二壳体的一端存在间隙，且与所述柔性轴承靠近第一轴承的一端存在间隙。

本发明的另一方面，优选地，还包括固定法兰，所述固定法兰穿设于所述一体化集成轴的环形结构内，所述固定法兰一端与所述电机组件固定连接，另一端与所述控制组件转动连接。

本发明的另一方面，优选地，所述电机组件还包括电机定子和电机转子，所述固定法兰与所述电机定子固定连接，所述电机转子设置在电机轴上并与电机定子位置对应。

本发明的另一方面，优选地，所述控制组件包括刹车模块、电机驱动模块、编码器模块和散热盖，所述固定法兰靠近第二轴承一端的外周壁依次设置有编码器模块、刹车模块和电机驱动模块，所述散热盖与所述第二壳体远离第二轴承的一端连接。

本发明的另一方面，优选地，一种机械臂，包括一个或多个一体化关节，所述一体化关节包括如上所述的一体化关节。

（三）有益效果

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

本发明通过将谐波减速器设置于电机组件和控制组件之间，比传统的谐波减速器设置于一端的结构能够让动力输入输出过程更加稳定，并且将电机轴、第一轴承内环、凸轮和第二轴承内环集成为一体化集成轴，提高了一体化程度，同时降低了多个零部件连接的同轴度调教难度，降低了成本，利于推广。

附图说明

图1是本发明一个实施例的整体结构剖视图；

附图标记：

1：一体化关节；

2：电机组件；2-1：电机轴；2-2：电机定子；2-3：电机转子；

3：第一轴承；3-1：第一轴承内环；3-2：第一轴承外环；

4：谐波减速器；4-1：凸轮；4-2：第一钢轮；4-3：第二钢轮；4-4：柔轮；4-5：柔性轴承；

5：第二轴承；5-1：第二轴承内环；5-2：第二轴承外环；

6：控制组件；6-1：刹车模块；6-2：电机驱动模块；6-3：编码器模块6-4：散热盖；

7：第一壳体；

8：第二壳体；8-1：第二壳体第一部分；8-2：第二壳体第二部分；

9：固定法兰。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

在附图中示出了根据本发明实施例的层结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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做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。

在本发明的描述中，需要说明的是，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，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

以下将参照附图更详细地描述本发明。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。

实施例一

一种一体化关节，图1示出了本发明一个实施例的一体化关节整体结构剖视图，如图1所示，所述一体化关节1沿轴向依次连接有电机组件2、第一轴承3、谐波减速器4、第二轴承5和控制组件6；此处不限制控制组件6的具体内容，可选的，刹车模块6-1、电机驱动模块6-2、编码器模块6-3和散热盖6-4，还可以包括电路板、电磁铁等，此处不限制控制组件的具体连接和位置关系，此处也不限制电机组件2的具体结构，可选的，电机组件2为无框力矩电机；谐波减速器4设置于电机组件和控制组件之间，有利于提高一体化关节的整体动力的输入和输出的平稳性；此处不限制电机组件2、第一轴承3、谐波减速器4、第二轴承5和控制组件6轴向之间的比例关系，也不限制径向之间的比例关系，此处不限制第一轴承3和第二轴承5之间的关系，可选的，可以是两者的轴向和径向的尺寸相同，也可以是尺寸不相同的结构；

所述电机组件2包括电机轴2-1；此处不限制电机轴2-1的具体尺寸和材料；电机组件为整个一体化关节1提供动力；

所述第一轴承3包括第一轴承内环3-1，第一轴承3还包括第一轴承外环3-2和第一滚珠，第一轴承内环3-1和第一轴承外环3-2通过第一滚珠滚动连接，进一步，可选的，还包括第一保持器，第一保持器设置于第一轴承内环3-1和第一轴承外环3-2之间，第一保持器均匀设置多个有第一滚珠的安装位，可以对第一滚珠进行分割和限位；

所述谐波减速器4包括凸轮4-1、第一钢轮4-2和第二钢轮4-3；此处不限制谐波减速器的具体结构，可选的，本实施例中，第一钢轮4-2和第二钢轮4-3转动连接，第一钢轮4-2和第二钢轮4-3为环形结构，柔轮、柔性轴承和凸轮依次嵌套在第一钢轮4-2和第二钢轮4-3形成的环形空腔内，第一钢轮4-2和第二钢轮4-3连接后，第一钢轮4-2为输入钢轮或输出钢轮，相应的，第二钢轮4-3为输出钢轮或输入钢轮；

所述第二轴承5包括第二轴承内环5-1；第二轴承5还包括第二轴承外环5-2和第二滚珠，第二轴承内环5-1和第二轴承外环5-2通过第二滚珠滚动连接，进一步，可选的，还包括第二保持器，第二保持器设置于第二轴承内环5-1和第二轴承外环5-2之间，第二保持器均匀设置多个有第二滚珠的安装位，可以对第二滚珠进行分割和限位；

其中，所述电机轴2-1、第一轴承内环3-1、凸轮4-1和第二轴承内环5-1集成为一体化集成轴；此处不限制电机轴2-1、第一轴承内环3-1、凸轮4-1和第二轴承内环5-1轴向之间的比例关系，也不限制电机轴2-1、第一轴承内环3-1、凸轮4-1和第二轴承内环5-1径向上的比例关系；可选的，可以是第一轴承内环3-1和第二轴承内环5-1两者处于谐波减速器两侧对称的位置；也可以是不对称的位置；此处不限制一体化集成轴的具体材料，可选的，为金属材料，进一步，可选的，为自润滑材料；

还包括第一壳体7和第二壳体8，此处不限制第一壳体7和第二壳体8的具体结构，所述第一壳体7和第二壳体8为环形结构，内部均形成空腔，所述电机组件2设置于所述第一壳体7环形结构内，也就是第一壳体7的环形空腔内，此处不限制电机组件2与所述第一壳体7的连接方式，可以是固定连接，也可以是活动连接，可以是铆接、螺接、粘接等，所述控制组件6设置于所述第二壳体8环形结构内，也就是第二壳体8的环形空腔内；此处不限制控制组件6与第二壳体8的连接方式，可以是固定连接，也可以是活动连接；

所述第一壳体7与第一钢轮4-2连接，所述第二壳体8与第二钢轮4-3连接，此处不限制第一壳体7与第一钢轮4-2的连接方式，可选的，本实施例中，可选的，第一钢轮4-2和第二钢轮4-3的在其端面和外环沿圆周上均匀加工有螺纹孔，作为输入钢轮和输出钢轮的安装孔，可根据实际使用需求选择端面安装或径向安装方式，在实际使用时通过标准螺钉实现谐波减速器的固定安装，第一壳体7和第一钢轮4-2通过端面安装方式进行安装，第二壳体8与第二钢轮4-3也通过端面方式进行安装。

本实施例通过将谐波减速器设置于电机组件和控制组件之间，比传统的谐波减速器设置于一端的结构能够让动力输入输出过程更加稳定，并且将电机轴、第一轴承内环、凸轮和第二轴承内环集成为一体化集成轴，提高了一体化程度，同时降低了多个零部件连接的同轴度调教难度，降低了成本，利于推广。

本发明的一个实施例中，进一步，所述凸轮4-1靠近第二轴承5一侧的外周壁设置为或设置有第二轴承内环5-1，所述第二壳体8包括第二壳体第一部分8-1和第二壳体第二部分8-2，所述第二壳体第一部分8-1一端的内周壁设置为或设置有第二轴承外环5-2，所述凸轮4-1设置为或设置有第二轴承内环5-1的位置与所述第二壳体第一部分8-1设置为或设置有第二轴承外环5-2的位置相对应且两者可相对转动地连接。轴承一般包括轴承外环和轴承内环，第二轴承内环5-1设置在凸轮4-1上，就是将凸轮4-1当作了第二轴承内环5-1，减少了一个轴承内环，减轻了由电机、轴承和谐波减速器组成的传动系统的整体重量，当不减少轴承内环时，或导致谐波减速器整体体积变大，这里的体积变大可能是径向的也可能是轴向的，不利于小型化，所以将凸轮4-1兼做第二轴承内环5-1，易于实现整体传动系统的整体小型化，也能减轻整体传动系统的重量；所述第二壳体8包括第二壳体第一部分8-1和第二壳体第二部分8-2，所述第二壳体第一部分8-1一端的内周壁设置为第二轴承外环5-2，轴承一般包括轴承外环和轴承内环，将第二轴承外环5-2设置在第二壳体第一部分8-1，就是将第二壳体第一部分8-1当作了第二轴承外环5-2，减少了一个轴承外环，减轻了由电机、轴承和谐波减速器组成的传动系统的整体重量，将第二壳体第一部分8-1兼做第二轴承外环5-2，进一步实现整体传动系统的整体小型化和进一步减轻整体传动系统的重量。所述凸轮4-1设置有第二轴承内环5-1的位置与所述第二壳体第一部分8-1设置有第二轴承外环5-2的位置相对应且两者转动连接，此处也不限制凸轮4-1与第二壳体第一部分8-1转动连接的具体内容，可选的，为两者之间转动，也可以是通过滚珠、齿轮等进行转动。

本发明的一个实施例中，进一步，所述凸轮4-1靠近第一轴承3一侧的外周壁设置为或设置有第一轴承内环3-1，所述第一壳体7靠近所述第一轴承3一侧的内周壁设置为或设置有第一轴承外环3-2，所述凸轮4-1设置为或设置有第一轴承内环3-1的位置与所述第一壳体7设置为或设置有第一轴承外环3-2的位置相对应且两者可相对转动地连接。将第一轴承内环3-1设置在凸轮4-1上，就是将凸轮4-1当作了第一轴承内环3-1，减少了一个轴承内环，减轻了由电机、轴承和谐波减速器组成的传动系统的整体重量，当不减少轴承内环时，或导致谐波减速器整体体积变大，这里的体积变大可能是径向的也可能是轴向的，不利于小型化，所以将凸轮4-1兼做第一轴承内环3-1，进一步实现整体传动系统的整体小型化和减轻整体传动系统的重量；将第一轴承外环3-2设置在第一壳体7，就是将第一壳体7的一端当作了第一轴承外环3-2，减少了一个轴承外环，减轻了由电机、轴承和谐波减速器组成的传动系统的整体重量，将第一壳体7兼做第一轴承外环3-2，进一步实现整体传动系统的整体小型化和进一步减轻整体传动系统的重量。所述凸轮4-1设置有第一轴承内环3-1的位置与所述第一壳体7设置有第一轴承外环3-2的位置相对应且两者转动连接，此处也不限制凸轮4-1与第一壳体7转动连接的具体内容，可选的，为两者之间转动，也可以是通过滚珠、齿轮等进行转动。

本发明的一个实施例中，进一步，所述电机轴2-1靠近第一轴承3一侧的外周壁设置为或设置有第一轴承内环3-1，所述第一壳体7靠近所述第一轴承3一侧的内周壁设置为或设置有第一轴承外环3-2，所述电机轴2-1设置为或设置有第一轴承内环3-1的位置与所述第一壳体7设置为或设置有第一轴承外环3-2的位置相对应且两者可相对转动地连接。将第一轴承内环3-1设置在电机轴2-1上，就是将电机轴2-1当作了第一轴承内环3-1，减少了一个轴承内环，减轻了由电机、轴承和谐波减速器组成的传动系统的整体重量，当不减少轴承内环时，或导致谐波减速器整体体积变大，这里的体积变大可能是径向的也可能是轴向的，不利于小型化，所以将电机轴2-1兼做第一轴承内环3-1，进一步实现整体传动系统的整体小型化和减轻整体传动系统的重量；将第一轴承外环3-2设置在第一壳体7，就是将第一壳体7的一端当作了第一轴承外环3-2，减少了一个轴承外环，减轻了由电机、轴承和谐波减速器组成的传动系统的整体重量，将第一壳体7兼做第一轴承外环3-2，进一步实现整体传动系统的整体小型化和进一步减轻整体传动系统的重量。所述电机轴2-1设置有第一轴承内环3-1的位置与所述第一壳体7设置有第一轴承外环3-2的位置相对应且两者转动连接，此处也不限制电机轴2-1与第一壳体7转动连接的具体内容，可选的，为两者之间转动，也可以是通过滚珠、齿轮等进行转动。

本发明的一个实施例中，进一步，所述谐波减速器4还包括柔轮4-4，所述第二壳体第二部分8-2靠近谐波减速器4的一端与所述柔轮4-4的靠近第二壳体的一端存在间隙；此处不限制间隙的具体内容，间隙可以防止摩擦。

本发明的一个实施例中，进一步，所述谐波减速器4还包括柔性轴承4-5，所述第一壳体7靠近谐波减速器4的一端与所述柔轮4-4远离第二壳体的一端存在间隙，且与所述柔性轴承4-5靠近第一轴承的一端存在间隙，此处不限制间隙的具体内容，间隙可以防止摩擦。

本实施例达到对柔轮和柔性轴承两端进行限位的目的，并且，也起到密封作用，可以省略使用两侧的密封圈，降低了成本。也可以减少谐波减速器中柔轮与钢轮连接的所需要用到法兰和螺钉等的轴向长度，达到在同样承载力下，也不会减小电机的动力的情况下，进一步小型化目的，也能减轻谐波减速器的重量。谐波减速器的两端，没有增加体积的情况下，集成了双轴承设计，增加了结构的密封性和高度集成性，也无需做其他设计，为集成电机设计节省空间。

本发明的一个实施例中，进一步，还包括固定法兰9，所述固定法兰9穿设于所述一体化集成轴的环形结构内，所述固定法兰9一端与所述电机组件2固定连接，另一端与所述控制组件6转动连接。可选的，本实施例中，固定法兰9为环形中空结构，可以为内部走线提供空间。

本发明的一个实施例中，进一步，所述电机组件2还包括电机定子2-2和电机转子2-3，所述固定法兰9与所述电机定子2-2固定连接，所述电机转子2-3设置在电机轴2-1上并与电机定子2-2位置对应。

本发明的一个实施例中，进一步，所述控制组件6包括刹车模块6-1、电机驱动模块6-2、编码器模块6-3和散热盖6-4，所述固定法兰9靠近第二轴承一端的外周壁依次设置有编码器模块6-3、刹车模块6-1和电机驱动模块6-2，所述散热盖6-4与所述第二壳体远离第二轴承的一端连接。

本实施例通过将谐波减速器设置于电机组件和控制组件之间，比传统的谐波减速器设置于一端的结构能够让动力输入输出过程更加稳定，并且将电机轴、第一轴承内环、凸轮和第二轴承内环集成为一体化集成轴，提高了一体化程度，同时降低了多个零部件连接的同轴度调教难度，将电机组件与控制组件分别位于谐波减速器两端，还有利于进一步减少电机转动造成的电磁干扰，增大了散热空间，将第一轴承设置于电机轴或者凸轮上，将第二轴承设置于凸轮上，将凸轮或者电机轴兼做轴承内环，减少了两个轴承内环，减轻了由一体化关节的整体重量，当不减少轴承内环时，或导致谐波减速器整体体积变大，这里的体积变大可能是径向的也可能是轴向的，不利于小型化，整体结构更加小巧紧凑，重量更轻，成本降低13%，体积减少5%，传动效率提高10%。

实施例二

一种机械臂，所述机械臂包括如上所述的一个或多个一体化关节1。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

在以上的描述中，对于各层的构图、刻蚀等技术细节并没有做出详细的说明。但是本领域技术人员应当理解，可以通过现有技术中的各种手段，来形成所需形状的层、区域等。另外，为了形成同一结构，本领域技术人员还可以设计出与以上描述的方法并不完全相同的方法。

以上参照本发明的实施例对本发明予以了说明。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本发明的范围。本发明的范围由所附权利要求及其等价物限定。不脱离本发明的范围，本领域技术人员可以做出多种替换和修改，这些替换和修改都应落在本发明的范围之内。

尽管已经详细描述了本发明的实施方式，但是应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明的实施方式做出各种改变、替换和变更。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种一体化关节，其特征在于，包括：所述一体化关节（1）沿轴向依次连接有电机组件（2）、第一轴承（3）、谐波减速器（4）、第二轴承（5）和控制组件（6）；

所述电机组件（2）包括电机轴（2-1）；

所述第一轴承（3）包括第一轴承内环（3-1）；

所述谐波减速器（4）包括凸轮（4-1）、第一钢轮（4-2）和第二钢轮（4-3）；

所述第二轴承（5）包括第二轴承内环（5-1）；

其中，所述电机轴（2-1）、第一轴承内环（3-1）、凸轮（4-1）和第二轴承内环（5-1）形成一体化集成轴；

还包括第一壳体（7）和第二壳体（8），所述第一壳体（7）和第二壳体（8）为环形结构，所述电机组件（2）设置于所述第一壳体（7）环形结构内，所述控制组件（6）设置于所述第二壳体（8）环形结构内；

所述第一壳体（7）与第一钢轮（4-2）连接，所述第二壳体（8）与第二钢轮（4-3）连接；

还包括固定法兰（9），所述固定法兰（9）穿设于所述一体化集成轴的环形结构内，所述固定法兰（9）一端与所述电机组件（2）固定连接，另一端与所述控制组件（6）转动连接；

所述凸轮（4-1）靠近第二轴承（5）一侧的外周壁设置为或设置有第二轴承内环（5-1），所述第二壳体（8）包括第二壳体第一部分（8-1）和第二壳体第二部分（8-2），所述第二壳体第一部分（8-1）一端的内周壁设置为或设置有第二轴承外环（5-2），所述凸轮（4-1）设置为或设置有第二轴承内环（5-1）的位置与所述第二壳体第一部分（8-1）设置为或设置有第二轴承外环（5-2）的位置相对应且两者可相对转动地连接；

所述电机轴（2-1）靠近第一轴承（3）一侧的外周壁设置为或设置有第一轴承内环（3-1），所述第一壳体（7）靠近所述第一轴承（3）一侧的内周壁设置为或设置有第一轴承外环（3-2），所述电机轴（2-1）设置为或设置有第一轴承内环（3-1）的位置与所述第一壳体（7）设置为或设置有第一轴承外环（3-2）的位置相对应且两者可相对转动地连接。

2.根据权利要求1所述的一体化关节，其特征在于：所述谐波减速器（4）还包括柔轮（4-4），所述第二壳体第二部分（8-2）靠近谐波减速器（4）的一端与所述柔轮（4-4）的靠近第二壳体的一端存在间隙。

3.根据权利要求1所述的一体化关节，其特征在于：所述谐波减速器（4）还包括柔轮（4-4）、柔性轴承（4-5），所述第一壳体（7）靠近谐波减速器（4）的一端与所述柔轮（4-4）远离第二壳体的一端存在间隙，且与所述柔性轴承（4-5）靠近第一轴承的一端存在间隙。

4.根据权利要求1所述的一体化关节，其特征在于：所述电机组件（2）还包括电机定子（2-2）和电机转子（2-3），所述固定法兰（9）与所述电机定子（2-2）固定连接，所述电机转子（2-3）设置在电机轴（2-1）上并与电机定子（2-2）位置对应。

5.根据权利要求1所述的一体化关节，其特征在于：所述控制组件（6）包括刹车模块（6-1）、电机驱动模块（6-2）、编码器模块（6-3）和散热盖（6-4），所述固定法兰（9）靠近第二轴承一端的外周壁依次设置有编码器模块（6-3）、刹车模块（6-1）和电机驱动模块（6-2），所述散热盖（6-4）与所述第二壳体远离第二轴承的一端连接。

6.一种一体化关节，其特征在于，包括：所述一体化关节（1）沿轴向依次连接有电机组件（2）、第一轴承（3）、谐波减速器（4）、第二轴承（5）和控制组件（6）；

所述电机组件（2）包括电机轴（2-1）；

所述第一轴承（3）包括第一轴承内环（3-1）；

所述谐波减速器（4）包括凸轮（4-1）、第一钢轮（4-2）和第二钢轮（4-3）；

所述第二轴承（5）包括第二轴承内环（5-1）；

其中，所述电机轴（2-1）、第一轴承内环（3-1）、凸轮（4-1）和第二轴承内环（5-1）形成一体化集成轴；

还包括第一壳体（7）和第二壳体（8），所述第一壳体（7）和第二壳体（8）为环形结构，所述电机组件（2）设置于所述第一壳体（7）环形结构内，所述控制组件（6）设置于所述第二壳体（8）环形结构内；

所述第一壳体（7）与第一钢轮（4-2）连接，所述第二壳体（8）与第二钢轮（4-3）连接；

还包括固定法兰（9），所述固定法兰（9）穿设于所述一体化集成轴的环形结构内，所述固定法兰（9）一端与所述电机组件（2）固定连接，另一端与所述控制组件（6）转动连接；

所述凸轮（4-1）靠近第二轴承（5）一侧的外周壁设置为或设置有第二轴承内环（5-1），所述第二壳体（8）包括第二壳体第一部分（8-1）和第二壳体第二部分（8-2），所述第二壳体第一部分（8-1）一端的内周壁设置为或设置有第二轴承外环（5-2），所述凸轮（4-1）设置为或设置有第二轴承内环（5-1）的位置与所述第二壳体第一部分（8-1）设置为或设置有第二轴承外环（5-2）的位置相对应且两者可相对转动地连接；

所述凸轮（4-1）靠近第一轴承（3）一侧的外周壁设置为或设置有第一轴承内环（3-1），所述第一壳体（7）靠近所述第一轴承（3）一侧的内周壁设置为或设置有第一轴承外环（3-2），所述凸轮（4-1）设置为或设置有第一轴承内环（3-1）的位置与所述第一壳体（7）设置为或设置有第一轴承外环（3-2）的位置相对应且两者可相对转动地连接。

7.一种机械臂，其特征在于：所述机械臂包括一个或多个如权利要求1-6任意一项所述的一体化关节（1）。