CN217216288U - 一种带有冷却装置的机器人关节 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带有冷却装置的机器人关节。本实用新型公开的机器人关节包括：机器人关节本体及用于驱动所述机器人关节本体的电磁电机，所述冷却装置包括：冷却剂耐压容器及冷却剂流通装置；冷却剂耐压容器，与冷却剂流通装置相连，用于存储冷却剂以及将冷却剂泵出至冷却剂流通装置；冷却剂流通装置将冷却剂汽化化后形成的低温冷却剂输入到电磁电机的主体内部，汽化后的低温冷却剂与电磁电机中的电磁线圈相接触，吸收电磁线圈产生的热量。该机器人关节不需要对电磁电机中的电磁线圈进行特殊设计，能够实现对电磁电机的电磁线圈进行有效冷却。

Description

一种带有冷却装置的机器人关节

技术领域

本申请实施例涉及装置冷却领域，尤其涉及一种带有冷却装置的机器人关节。

背景技术

高扭矩比的机器人关节驱动器能够有效的提升机器人的工作性能，是制造机器人关节的关键技术之一。现有的主流机器人都由电磁电机驱动，电磁电机的扭矩是电磁电机的重要指标，依据电磁电机特性，电磁电机的扭矩与电流大小呈现出正相关的关系，因此增大电流是提升电磁电机扭矩性能的直接手段。一般情况下，电磁电机有额定扭矩和峰值扭矩两种指标，峰值扭矩一般是额定扭矩的数倍。在峰值扭矩下电磁电机的相电流一般为额定电流的数倍，此时产生大量热量，这些热量无法及时散去，电磁电机内部温度迅速，高温会导致电磁电机绝缘材料的老化，永磁体退磁甚至失磁，或对其他电子器件造成不可逆的损伤，降低电磁电机的运行可靠性。因此峰值扭矩一般只能提供瞬时扭矩，无法长时间工作，限制了机器人关节性能的提升。

为了进一步提升电磁电机的扭矩性能，已开发了多种冷却装置以便机器人关节及时散热。目前对机器人关节电磁电机的冷却方式主要有四种，分别为风冷、水冷、油冷与自然冷却。自然冷却就是电磁电机不利用其他元件，仅通过壳体的空气对流和辐射冷却的方式，是一种被动冷却方式。风冷的原理是加强空气对流来冷却，例如，风冷电磁电机会在尾部的转轴上装有风扇，电磁电机运转时带动风扇运转，以起到冷却的作用。这些方式结构简单、体积小不增加复杂结构重量，但由于热交换不充分，空气比热容小等原因，往往冷却效果较小。同时，水冷和油冷分别以水和油作为液态冷却介质，直接通入线圈内部带走热量，具有更好的冷却效果。在线圈高速运动时，液体与线圈直接接触将显著增大运行阻力，且有可能造成短路或损坏等。因此，水冷和油冷需要在电磁电机内部设计用于冷却介质流通的通道，和循环回收装置，需要重新设计电磁电机内部的结构并添加循环系统，往往结构复杂、重量高、实现起来较复杂，适用于大型器械，在机器人关节中较少部署。

综上所述，亟须一种无需改变电磁电机内部结构就能有效对电磁电机进行冷却的机器人关节。

实用新型内容

本实用新型提供了一种带有冷却装置的机器人关节，冷却装置包含冷却剂耐压容器、冷却剂流通装置，能有效对机器人关节内部的电磁电机中的电磁线圈进行冷却。

本实用新型提供了一种带有冷却装置的机器人关节，包括机器人关节本体及用于驱动所述机器人关节本体的电磁电机，所述冷却装置包括：冷却剂耐压容器及冷却剂流通装置；

所述冷却剂耐压容器，与所述冷却剂流通装置相连，用于存储液/固态的低沸点的冷却剂，且所述冷却剂耐压容器的罐体内部带有内部正压，通过所述内部正压能将所述冷却剂输送至所述冷却剂流通装置；

所述冷却剂流通装置，通过管道与所述电磁电机的主体外壳相连，所述冷却剂流通装置设有阀门，所述阀门打开后，压力降低，所述冷却剂迅速发生相变，产生气态的低温冷却剂；所述低温冷却剂通过所述管道进入所述电磁电机的主体内部，所述低温冷却剂与所述主体内部的定子和转子相接触，迅速吸收所述定子和所述转子的电磁线圈产生的热量。

进一步地，所述冷却剂为低沸点的液/固类物质。

进一步地，所述转子，用于在运动时带动所述冷却剂在所述电磁电机的主体内部流动。

进一步地，所述机器人关节还包括：温度传感器；

所述温度传感器，用于采集所述电磁电机的运行温度；

所述冷却剂耐压容器，与所述温度传感器通信连接，用于当所述温度传感器采集的所述电磁电机的运行温度达到第一预设阈值时，将所述冷却剂输送至所述冷却剂流通装置。

进一步地，所述机器人关节还包括：控制装置；

所述控制装置，分别与所述温度传感器及所述冷却剂耐压容器通信连接，用于当所述温度传感器采集的所述电磁电机的运行温度达到第一预设阈值时，向所述冷却剂耐压容器发送驱动信号；

所述冷却剂耐压容器，用于接收到所述驱动信号后将所述冷却剂输送至所述冷却剂流通装置。

进一步地，所述电磁电机的主体外壳设置有进气口和出气口；

所述进气口，与所述管道相连，用于将雾化后的所述冷却剂输入所述电磁电机的主体内部；

所述出气口，用于将吸收所述电磁线圈产生的热量后汽化成的气体冷却剂输出到所述电磁电机的主体外部。

进一步地，所述机器人关节还包括温度传感器、控制装置及用于覆盖所述出气口的口盖；

所述温度传感器，与所述控制装置通信连接，用于采集所述电磁电机的运行温度；

所述控制装置，与所述口盖通信连接，用于当所述冷却剂吸收所述电磁线圈产生的热量后，所述温度传感器采集的所述电磁电机的运行温度达到第二预设阈值时，控制所述口盖打开。

进一步地，所述机器人关节还包括定时器、控制装置及用于覆盖所述出气口的口盖；

所述定时器，与所述控制装置通信连接，用于当雾化后的所述冷却剂进入所述电磁电机的主体内部时，启动所述定时器；

所述控制装置，与所述口盖通信连接，用于当所述定时器达到预设时长时，控制所述口盖打开。

进一步地，所述机器人关节还包括冷凝装置；

所述冷凝装置，分别与所述出气口及所述冷却剂耐压容器相连，用于将所述出气口输出的所述气体冷却剂冷凝成液体冷却剂，并输送至所述冷却剂耐压容器。

进一步地，所述电磁电机包括：永磁电机或异步电机。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：

本实用新型中的机器人通过冷却剂耐压容器、冷却剂流通装置将冷却剂汽化化后形成的低温冷却剂输入到电磁电机的主体内部，汽化后的低温冷却剂与电磁电机中的电磁线圈相接触，吸收电磁线圈产生的热量，能够不用改变电磁电机内部结构就能有效对电磁线圈进行冷却。

附图说明

图1为本实用新型公开的机器人关节的内部结构示意图；

图2为本实用新型公开的机器人关节中电磁电机的一个冷却原理图；

图3为本实用新型公开的机器人关节中电磁电机的一个口盖的动作原理图；

图4为本实用新型公开的机器人关节中电磁电机的另一口盖的动作原理图；

图5为本实用新型公开的机器人关节中电磁电机的一个结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的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申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

现有的机器人的运行一般通过机器人关节中设有的电磁电机工作进而驱动机器人本体运动；然而，电磁电机的电磁线圈在运行过程中将不断地产生热量，使电磁电机的温度持续升高。而过高的温度会严重损坏电磁电机的内部元件，使电磁电机的使用寿命降低。而现有的对电磁电机进行较快速冷却的方法一般为水冷或油冷，但是这两种方式都需要电磁电机内部具备循环通道，使水/油等液态冷却介质在隔绝线圈的情况下，在循环通道上进行流动。而在电磁电机内部设置循环通道将改变电磁电机内部的结构，增加了电磁电机的重量，并且实现起来较复杂，也不利于后续的维修。因此，在本实用新型中提出了一种带有冷却装置的机器人关节，在不改变电磁电机内部结构的情况下，能有效地对电磁电机中的电磁线圈进行冷却。下面请参阅图1，本实用新型公开的机器人关节的一个内部结构示意图。

本实用新型提供的机器人关节包括：机器人关节主体，冷却剂耐压容器101、冷却剂流通装置102及电磁电机103。一般情况下，冷却剂耐压容器101、冷却剂流通装置102 及电磁电机103固定安装在机器人关节主体上。该机器人关节主体作为机器人的整体框架，起到固定支撑机器人中的装置和附件的作用。可以理解的是，不同类型的机器人对应的机器人关节主体也存在差别，例如高温环境下作业的机器人，其机器人关节主体主要为耐高温，散热快的固定材料；而用于送餐的机器人，其机器人关节主体上设置有位移装置和检测装置等。电磁电机103主要用于通过电磁原理对机器人进行驱动，使机器人运动。而机器人在运行时，电磁电机103在运行过程中或由于机器人的外部高温环境下，容易导致电磁电机103温度过高。

冷却剂耐压容器101为一般为一个固体耐压容器，该固体耐压容器内部存储固态或液态的低沸点的冷却剂，罐体内部带有正压，出口与冷却剂流通装置102相连，由于容器内的正压，可以直接将冷却剂喷出至冷却剂流通装置102，而无需额外添加泵装置。为了使电磁电机103的温度降低，机器人关节上设置的冷却剂耐压容器101将存储的冷却剂输送到电磁电机103的内部。可以理解的是，冷却剂输送到电磁电机103的主体外壳上虽然也可以在一定程度上对电磁电机进行冷却，但是电磁电机103在运行中主要产生热量的是电磁电机103内部中的电磁线圈，冷却剂不与电磁线圈相接触，会导致冷却效率大大降低。而为了使冷却剂与电磁电机103中的电磁线圈更加充分接触，本机器人还设置了冷却剂流通装置102。

冷却剂流通装置102，与冷却剂耐压容器101相连，冷却剂耐压容器101将存储的冷却剂输送到冷却剂流通装置102。可以理解的是，冷却剂流通装置102带有阀门，以及用于将冷却剂雾化的喷头。冷却剂流通装置102与冷却剂耐压容器101相连一般指的是冷却剂耐压容器101与冷却剂流通装置102之间设置有传输通道，可用于传输冷却剂。在冷却剂进入到电磁电机103的主体内部之前，通过阀门，将冷却剂汽化并输入电磁电机103的主体内部。具体的，阀门打开后，压力降低，冷却剂迅速发生相变，产生气态的低温冷却剂。此处，电磁电机103的主体一般指电磁电机103外壳所覆盖的整体部分，该整体部分一般为密封的腔体。

低温冷却剂通过该连接管道进入到电磁电机103的主体内部，汽化后的低温冷却剂与电磁电机103主体内部的定子及转子的电磁线圈上，与电磁线圈充分接触，吸收高温的电磁线圈的热量，使电磁线圈的温度降低，进而降低电磁电机103的温度。可以理解的是，、冷却剂的输入量一般情况下有相应的要求，需要保证输入到电磁电机置103主体内部的气体冷却剂充满电磁电机103的腔体内部空间，保证气体冷却剂与主体内部的电磁线圈相接触，吸收电磁线圈产生的热量。可以理解的是，在冷却剂流通装置102的阀门打开后，由气体状态方程可知，常温高压的液态冷却剂将会发生相变，迅速汽化成气体，并在此过程中吸收大量热量，喷出温度极低的气体，该气体直接通入电磁电机内部的电磁线圈，电磁电机内部无需特殊改造。

本实用新型中的机器人通过将冷却剂雾化后输入到电磁电机的主体内部，雾化后的冷却剂与电磁电机中的电磁线圈相接触，吸收电磁线圈产生的热量，能够不用改变电磁电机内部结构就能有效对电磁电机进行冷却。具体的，在本实用新型的机器人关节中，提出一种利用相变冷却介质进行有效吸热的冷却装置，其冷却介质为一种低温液/固冷却剂，利用冷却剂汽化相变时吸热的特性进行冷却，具有风冷和液冷的优点。该冷却剂是一种低沸点液/固物质，如液氮、干冰、有机液态冷却剂及其混合物等。这些液/固冷却剂常温存储于冷却剂耐压容器的耐压罐体中，当阀门打开时，压力减小，迅速发生相变，汽化成气体喷出，由于在发生相变时需要吸收大量热量，因此得到低温的气体(接近于冷却剂的沸点)，可直接通入线圈进行冷却。由于是气态冷却，因此无需添加特殊的流道设计，普通电机也可以应用，结构简单，具有普通风冷的优点；由于气体的温度极低，一方面增大了气体的热容量，另一方面，增大了温度梯度，加快了热量交换，强于普通风冷，达到快速冷却的效果。部署于机器人关节后，当机器人需要长时间工作在峰值扭矩，或者需要瞬时的超过峰值扭矩的输出时，可以通过控制装置进行及时散热，或进行高于峰值扭矩的输出，达到保护电机或提升电机性能的目的。

可以理解地是，上述的冷却剂还可以为为具有高电绝缘性能、低沸点、高热传导率、高气化潜热，不可燃且可抑制燃烧的特征的冷却介质。该冷却剂可以为液氮或阻燃快速冷却类冷却剂，阻燃快速冷却类冷却剂具有风冷的特点，不需要在内部设计专门的流道的优点，同时该类型的冷却剂初始温度较低，并且能够在雾化的过程中能够吸收了大量热量，效果优于当前的风冷方式。需要注意的是，本实用新型中的电磁电机还可以是包含电磁电机的电磁装置，例如舵机；为了对本实用新型的机器人关节进行更加详细的介绍，下面将以电磁电机作为代表，对机器人关节中电磁电机的冷却过程进行详细地描述。

下面请参阅图2，本实用新型提供的机器人包括：冷却剂耐压容器101、冷却剂流通装置102、电磁电机103、温度传感器201、控制装置202、进气口203、出气口204、转子205、定子205’及冷凝装置206。冷却剂耐压容器101、冷却剂流通装置102及电磁电机103的功能与上述类似，具体不再赘述。

温度传感器201，用于实时采集电磁电机103的运行温度。可以理解的是，为了避免影响电磁电机103的运行，温度传感器201设置在电磁电机103的外部，温度传感器103 的温度采集端与电磁电机103的外壳相连，采集该外壳的温度。电磁电机103在运行过程中，电磁电机103内部产生的热量也可体现在电磁电机103的外壳上，通过检测电磁电机 103运行时外壳的温度即可知道电磁电机103的运行温度。

冷却剂耐压容器101可以在电磁电机103运行一段时间，待电磁电机103的温度升高后，再将冷却剂泵出到冷却剂流通装置102。具体为：冷却剂耐压容器101与温度传感器201通信连接，电磁电机103在运行过程中温度会不断升高，温度传感器201实时检测电磁电机103的运行温度并将该运行温度发送给冷却剂耐压容器101，冷却剂耐压容器101 实时获得电磁电机103的运行温度。当该运行温度达到第一预设阈值时，冷却剂耐压容器 101将存储的冷却剂泵出至冷却剂流通装置102，以使得汽化后的低温冷却剂输入到电磁电机103的主体内部。可以理解的是，该第一预设阈值可以为50摄氏度或60摄氏度，具体此处不做限定；但是为了避免温度过高导致电磁电机103损坏，该第一预设阈值一般不宜设置过高。

进一步地，还可以使用控制装置202，有效地使冷却剂耐压容器101在电磁电机103的运行温度达到第一预设阈值时泵出冷却剂到冷却剂流通装置102。具体的为，控制装置202，分别与温度传感器201和冷却剂耐压容器101通信连接，该通信连接可以为有线通信或无线网络通信，具体此处不做限定。控制装置202实时获取温度传感器201发送过来的电磁电机103的运行温度，当该运行温度达到第一预设阈值时，向冷却剂耐压容器101 发送驱动信号。可以理解的是，该运行温度达到第一预设阈值一般指的是该运行温度升高到第一预设阈值。冷却剂耐压容器101，接收到该驱动信号后，将存储的冷却剂泵出到冷却剂流通装置102。可以理解的是，当接收到驱动信号后，冷却剂耐压容器101利用内部的压力将存储的冷却剂挤压泵出。

进一步地，电磁电机103的主体外壳上设置有进气口203和出气口204；进气口203和出气口204接通电磁电机103的主体内部和主体外部，在主体内部和主体外部之间形成一个通道口。进气口203，与冷却剂流通装置102上的管道相连，冷却剂流通装置102将雾化后的冷却剂输送到该通道内，通过该通道将雾化后的冷却剂从进气口203输入电磁电机103的主体内部。可以理解的是，雾化后的冷却剂吸收电磁电机103中电磁线圈产生的热量后，将汽化成气体冷却剂。出气口204，可以将该气体冷却剂输出到电磁电机103的主体外部，进而将热量排出去。需要注意的是，雾化后的冷却剂在电磁电机103内不一定全部汽化成气体冷却剂，气体冷却剂里可能还包含有雾化后的冷却剂，而排出去的气体冷却剂可能为完全气态冷却剂或者部分是液态且部分是气态的冷却剂。可以理解的是，进气口203及出气口204的数量可以为1个或2个，具体此处不做限定；进气口203和出气口 204在电磁电机103主体外壳上的位置可以是在主体外壳上相对的两侧，或都设置在同一侧，如图5所示，具体此处不做限定。

进一步地，为了有效地使用冷却剂，节约资源，机器人关节上还可以有冷凝装置206。冷凝装置206可使冷却剂循环使用，具体为：冷凝装置206可以为出气口204及冷却剂耐压容器101之间相连的冷凝管，该冷凝管可用于流通气体冷却剂或液体冷却剂。出气口204排出的气体冷却剂通过该冷凝装置冷凝成液体冷却剂，接着将液体冷却剂输送回冷却剂耐压容器，达到循环利用冷却剂的目的，可有效减少资源浪费。可以理解的是，即使不设置冷凝装置206，通过本机器人关节同样可以达到有效散热的效果，具体为，冷却剂在冷却剂储存装置101中为液态，在吸热汽化后体积急剧增大，即便不使用冷凝装置206也可以保证较长的运转时间。而该冷凝装置206也可以用于加快气体冷却剂的冷凝速率，有利于冷却剂的循坏利用。

进一步地，电磁电机103中包含有转子205及定子205’，在电磁电机103运行过程中，转子205会持续转动，定子205’一般固定不动，由于能量转换等效应，转子205及定子205’会持续产生热量，使电磁电机103温度不断升高。雾化后的冷却剂输入后，主动充满电磁电机103内部空腔，使转子205和定子205’浸透在汽化后的低温冷却剂中。该低温冷却剂为气体冷却剂，可吸收转子205和定子205’中散发的热量。而转子205在运动过程中，可以带动汽化后的低温冷却剂在电磁电机103内部流动，使气体冷却剂流通得更快。

综上所述，本实用新型提供的机器人，利用冷却剂汽化吸热的物理现象主动吸收电机产生的热量，冷却剂具有高热传导率可以增加吸热量，将少量的冷却剂汽化后运输到电磁电机内腔即可高效吸收电磁电机产生的热量，并且汽化后的气体冷却剂对电磁电机无影响。而气体冷却剂为超低温气体，可以充满电磁电机内部腔体，电磁电机定子和转子与超低温气体充分接触，还可以使定子和转子持续保持低温，使得电磁电机可以在大电流较长时间工作，改善因电磁电机温升导致的永磁体退磁或失磁问题，提高电磁电机运行的可靠性。电磁电机保持低温还能提高电磁电机的额定扭矩和额定转速，突破电磁电机峰值扭矩和峰值转速，提升功率密度和转矩密度，提高电磁电机的性能，进而提高设备的续航能力。汽化后的冷却剂可以增加电磁电机腔体的接触面积，且汽化后的冷却剂跟随电磁电机转子转动，提高冷却剂的散热效率。利用冷却剂汽化过程需要吸收大量的热量这一物理特性，且该冷却剂具有高汽化潜热，使得仅需将少量冷却剂汽化输送到电磁电机内腔即可有效给电机降热。综上可知，与电磁线圈直接接触的是超低温的气态冷却剂，本实用新型提供的机器人关节，在不改动电磁电机内部结构的情况下，能有效得地对电磁电机中的电磁线圈进行冷却。

进一步地，气体冷却剂为超低温气体，可以持续吸收电磁电机中定子及转子的电磁线圈产生的热量；因此，汽化后的气体冷却剂可以不立即排出，可以让气体冷却剂持续吸收热量升温至一定温度后再排出。下面请参阅图3中，机器人包括电磁电机103、温度传感器201、控制装置202、进气口203、出气口204、定子205’、转子205及口盖301；其中，电磁电机103、进气口203、出气口204、定子205’及转子205与上述类似，具体此处不再赘述。

口盖301，设置在出气口204上，用于覆盖出气口204，进而打开或关闭出气口204，进而控制气体冷却剂的排出。该口盖可通过翻转或平移，使出气口打开或关闭。温度传感器201，与控制装置202通信相连，用于将采集到的电磁电机的运行温度发送给控制装置 202。该温度传感器201采集的为电磁电机103的外壳温度。控制装置202，与口盖301通信连接，实时接收温度传感器201采集的运行温度的信息；当汽化后的冷却剂输入电磁电机103的主体内部后，温度传感器201采集的温度达到第二预设阈值，控制装置202控制口盖301打开，使气体冷却剂排出。可以理解的的是，该口盖301的初始状态为闭合状态，即气体冷却剂初始时无法排出。当气体冷却剂持续吸收热量使电磁电机103的外壳达到一定温度时，再将口盖301打开，使气体排出。该第二预设阈值可以为40摄氏度或50摄氏度，具体此处不做限定，一般不宜过高且小于第一预设阈值。可以理解的是，控制口盖301 打开时是在温度传感器201第二次检测到达到第二预设阈值时，具体为：汽化后的冷却剂输入到电磁电机103后，电磁电机103的温度会下降，下降的温度会达到第二预设阈值，然后继续下降。而气体冷却剂吸收热量后，电磁电机103的温度会再次升高，升高到第二预设阈值时就将口盖301打开。

可以理解的是，也可以在汽化后的气体冷却剂输入电磁电机且等一段时间后再把气体冷却剂排出，下面请参阅图4。机器人包括电磁电机103、定时器401、控制装置202、进气口203、出气口204、定子205’、转子205及口盖301；其中，电磁电机103、进气口 203、出气口204、定子205’及转子205与上述类似，具体此处不再赘述。定时器401，与控制装置202通信连接，当汽化后的冷却剂输入到电机的主体内部时，启动定时器开始计时。可以理解的是，可以在汽化后的冷却剂通过进气口203时启动定时器401，也可以在汽化后的冷却剂输入一定量后再启动定时器401。控制装置202，与口盖301通信连接，当定时器401达到预设时长时，控制口盖301打开。可以理解的是，该预设时长可以为15 秒或20秒，具体此处不做限定，该预设时长是为了预留时间给气体冷却剂吸收热量。该口盖的初始状态为闭合状态。

本实用新型提供的机器人关节，可以应用于在高温环境下工作的机器人，也可以应用于一般特种机器人。例如核灾难中使用的机器人，电磁电机需要做防辐射处理，相应的防辐射处理影响电磁电机的散热功能，可以使用汽化后的低沸点的冷却剂对电磁电机冷却。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种带有冷却装置的机器人关节，包括机器人关节本体及用于驱动所述机器人关节本体的电磁电机，其特征在于，所述冷却装置包括：冷却剂耐压容器及冷却剂流通装置；

所述冷却剂耐压容器，与所述冷却剂流通装置相连，用于存储液/固态的低沸点的冷却剂，且所述冷却剂耐压容器的罐体内部带有内部正压，通过所述内部正压能将所述冷却剂输送至所述冷却剂流通装置；

所述冷却剂流通装置，通过管道与所述电磁电机的主体外壳相连，所述冷却剂流通装置设有阀门，所述阀门打开后，压力降低，所述冷却剂迅速发生相变，产生气态的低温冷却剂；所述低温冷却剂通过所述管道进入所述电磁电机的主体内部，所述低温冷却剂与所述主体内部的定子和转子相接触，迅速吸收所述定子和所述转子的电磁线圈产生的热量。

2.根据权利要求1所述的机器人关节，其特征在于，所述冷却剂为低沸点的液/固类物质。

3.根据权利要求1所述的机器人关节，其特征在于，所述转子，用于在运动时带动所述冷却剂在所述电磁电机的主体内部流动。

4.根据权利要求1所述的机器人关节，其特征在于，还包括：温度传感器；

所述温度传感器，用于采集所述电磁电机的运行温度；

所述冷却剂耐压容器，与所述温度传感器通信连接，用于当所述温度传感器采集的所述电磁电机的运行温度达到第一预设阈值时，将所述冷却剂输送至所述冷却剂流通装置。

5.根据权利要求4所述的机器人关节，其特征在于，还包括：控制装置；

所述控制装置，分别与所述温度传感器及所述冷却剂耐压容器通信连接，用于当所述温度传感器采集的所述电磁电机的运行温度达到第一预设阈值时，向所述冷却剂耐压容器发送驱动信号；

所述冷却剂耐压容器，用于接收到所述驱动信号后将所述冷却剂输送至所述冷却剂流通装置。

6.根据权利要求1所述的机器人关节，其特征在于，所述电磁电机的主体外壳设置有进气口和出气口；

所述进气口，与所述管道相连，用于将雾化后的所述冷却剂输入所述电磁电机的主体内部；

所述出气口，用于将吸收所述电磁线圈产生的热量后汽化成的气体冷却剂输出到所述电磁电机的主体外部。

7.根据权利要求6所述的机器人关节，其特征在于，还包括温度传感器、控制装置及用于覆盖所述出气口的口盖；

所述温度传感器，与所述控制装置通信连接，用于采集所述电磁电机的运行温度；

所述控制装置，与所述口盖通信连接，用于当所述冷却剂吸收所述电磁线圈产生的热量后，所述温度传感器采集的所述电磁电机的运行温度达到第二预设阈值时，控制所述口盖打开。

8.根据权利要求6所述的机器人关节，其特征在于，还包括定时器、控制装置及用于覆盖所述出气口的口盖；

所述定时器，与所述控制装置通信连接，用于当雾化后的所述冷却剂进入所述电磁电机的主体内部时，启动所述定时器；

所述控制装置，与所述口盖通信连接，用于当所述定时器达到预设时长时，控制所述口盖打开。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的机器人关节，其特征在于，还包括冷凝装置；

所述冷凝装置，分别与所述出气口及所述冷却剂耐压容器相连，用于将所述出气口输出的所述气体冷却剂冷凝成液体冷却剂，并输送至所述冷却剂耐压容器。

10.根据权利要求1所述的机器人关节，其特征在于，所述电磁电机包括：永磁电机或异步电机。

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