KR20190103046A

KR20190103046A - 액추에이터, 로봇 암 및 로봇

Info

Publication number: KR20190103046A
Application number: KR1020190022458A
Authority: KR
Inventors: 하오톈 추이; 쉰거 옌
Original assignee: 인포스 드라이브(베이징) 테크놀로지 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2018-02-27
Filing date: 2019-02-26
Publication date: 2019-09-04
Also published as: CN109617313A; KR102188577B1; EP3530413A1; JP2019147243A; US20190262989A1; EP3530414A1; CN109617312A; KR102188578B1; CN109617312B; US11235477B2; JP2019147242A; JP7027656B2; US20190263007A1; US10889011B2; CN209375362U; CN109617313B; EP3530414B1; KR20190103032A; JP7027655B2

Abstract

본 발명은 로봇 기술분야에 관한 것으로 특히 액추에이터, 로봇 암 및 로봇에 관한 것인 바, 액추에이터는 케이스, 상기 케이스에 고정되는 모터 스테이터 및 상기 케이스와 회동 연결됨과 동시에 상기 모터 크테이터를 커버하는 모터 로터를 포함하는 모터; 상기 모터 로터에 고정되는 위치 인코더; 상기 모터 로터와 연결되어 상기 모터 로터가 출력한 동력을 수신하며 상기 동력의 회전 속도에 대해 감속 처리한 후 출력하는 감속기; 및 상기 케이스에 고정되고 상기 모터와 전기적으로 연결되는 모터 드라이버를 포함한다. 상기 방식을 통해 본 발명의 실시예는 액추에이터의 일체화 설계를 실현할 수 있고 축방향에서의 길이를 더 작고 더 편평하게 할 수 있다.

Description

액추에이터, 로봇 암 및 로봇{ACTUATOR, ROBOT ARM AND ROBOT}

본 발명의 실시예는 로봇 기술분야에 관한 것으로 특히 액추에이터, 로봇 암 및 로봇에 관한 것이다.

로봇은 사람, 개 등 생명을 가지는 생물의 동작을 모방하여 잡고 운반하는 등 동작을 실현하는 기계설비이다. 로봇은 인류와 같은 기타 생명을 가지는 생물처럼 근육 피로를 느끼는 현상이 존재하지 않으므로 오랜 시간동안 높은 강도의 작업을 진행할 수 있어 공업생산에 아주 적합하다.

공업생산 과정에서 공업생산의 작업 현장이 일반적으로 비교적 넓으므로 로봇의 체적에 대한 요구가 극히 낮으며 더 많이는 로봇 기능의 실현과 관련된다. 그러나 상업응용분야, 예하면 레스토랑 서비스, 병원 서비스 등에 있어서는 상업장소의 공간이 매우 소중하므로 체적이 큰 로봇은 너무 많은 면적을 차지하게 된다. 로봇에서 로봇 암은 활동하는 중요한 부품이고 로봇 암에서의 액추에이터는 그의 핵심적인 부품이며 그 중에서 액추에이터는 모터, 모터 드라이버, 감속기 등을 포함하지만 공업생산에 응용되는 로봇의 액추에이터는 그 모터, 모터 드라이버, 감속기가 모두 분리형으로 설계됨과 동시에 모터는 이너 로터 모터를 사용하여 액추에이터의 축방향에서의 길이가 매우 길어 모터로 하여금 축방향에서의 길이가 매우 길어지도록 함으로써 로봇 전체의 소형화에 영향을 미쳐 상업응용 기술분야에 적합하지 않게 된다. 따라서 액추에이터를 개선하여 이가 상업응용 기술분야에 적용되도록 할 필요가 있다.

선행기술의 상기 결함에 대하여 본 발명의 실시예의 주요한 목적은 액추에이터, 로봇 암과 로봇을 제공하여 액추에이터의 일체화 설계를 실현함과 동시에 액추에이터가 축방향에서의 길이가 매우 작고 편평하며 체적이 더 작도록 하는 것이다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예가 사용한 하나의 기술적 해결수단은 케이스, 상기 케이스에 고정되는 모터 스테이터 및 상기 케이스와 회동 연결됨과 동시에 상기 모터 크테이터를 커버하는 모터 로터를 포함하는 모터; 상기 모터 로터에 고정되는 위치 인코더; 상기 모터 로터와 연결되어 상기 모터 로터가 출력한 동력을 수신하며 상기 동력의 회전 속도에 대해 감속 처리한 후 출력하는 감속기; 및 상기 케이스에 고정되고 상기 모터와 전기적으로 연결되는 모터 드라이버를 포함하는 액추에이터를 제공하는 것이다.

선택적으로 상기 케이스는 프론트 케이스와 리어 커버를 포함하되 상기 프론트 케이스에는 회동홈과 구동홈이 설치되고 상기 모터 스테이터와 모터 로터는 모두 상기 회동홈 내에 위치하며 상기 모터 드라이버는 상기 구동홈 내에 위치하고 상기 리어 커버는 상기 구동홈의 노치에 커버되어 상기 구동홈을 밀폐한다.

선택적으로 상기 케이스는 상기 회동홈의 홈 바닥으로부터 상기 회동홈 내로 소켓연결부가 연장되고 상기 모터 스테이터는 상기 소켓연결부에 소켓연결되며 상기 모터 로터와 상기 소켓연결부는 회동 연결되고 상기 전자 스테이터를 커버한다.

선택적으로 상기 모터 스테이터는 프레임과 와인딩을 포함하되, 상기 프레임에는 소켓연결구가 설치되어 소켓연결구의 약간의 치조를 에워싸고 상기 와인딩은 약간의 치조에 감기며 상기 소켓연결부는 상기 소켓연결구 내에 삽입 연결된다.

선택적으로 상기 와인딩은 에나멜선 내고온 코일이다.

선택적으로 상기 모터 드라이버는 외부 인터페이스, 외부 인터페이스 보드와 드라이버 보드를 포함하고 상기 드라이버 보드와 외부 인터페이스 보드는 중첩되게 설치되며 상기 드라이버 보드와 외부 인터페이스는 전기적으로 연결되고 상기 드라이버 보드와 상기 모터 스테이터는 전기적으로 연결되며 상기 외부 인터페이스는 상기 외부 인터페이스 보드가 상기 드라이버 보드를 등진 한 표면에 설치된다.

선택적으로 상기 감속기는 1단 내부링 기어, 1단 선기어, 1단 유성 기어와 1단 출력 턴테이블을 포함하고 상기 1단 유성 기어는 상기 1단 출력 턴테이블의 한 표면에 설치되며 상기 1단 유성 기어는 상기 1단 출력 턴테이블에 대해 회동할 수 있고 상기 1단 내부링 기어의 내부는 1단 선기어와 1단 유성 기어를 에워싸며 상기 1단 유성 기어는 각각 상기 1단 선기어와 1단 내부링 기어와 치합되고 상기 1단 선기어에는 1단 구동축이 더 연장되되 상기 1단 구동축과 상기 모터 로터가 고정된다.

선택적으로 상기 감속기는 제1 압력용기와 제2 압력용기를 더 포함하되, 상기 제1 압력용기는 상기 1단 내부링 기어에 고정되고 상기 제2 압력용기는 상기 제1 압력용기에 고정되며 상기 제1 압력용기와 제2 압력용기는 모두 상기 1단 출력 턴테이블을 에워싼다.

선택적으로 상기 감속기는 약간의 제1 볼 베어링을 더 포함하되, 상기 제2 압력용기의 내벽에는 제1 링 홈이 설치되고 상기 1단 출력 턴테이블의 외벽에는 제2 링 홈이 설치되며 상기 제1 링 홈과 제2 링 홈은 함께 배합하여 제1 환형 통로를 형성하고 상기 제1 볼 베어링은 상기 제1 환형 통로 내에 수용됨과 동시에 상기 제1 환형 통로에서 회동할 수 있다.

선택적으로 상기 제1 환형 통로 단면의 형상은 능형이고 상기 제1 볼 베어링과 상기 제1 환형 통로의 내면의 4개의 점은 접촉된다.

선택적으로 상기 감속기는 2단 내부링 기어, 2단 선기어, 2단 유성 기어와 2단 출력 턴테이블을 포함하되, 상기 1단 선기어의 1단 구동축은 상기 2단 출력 턴테이블의 한 표면에 고정되고 상기 2단 유성 기어는 상기 2단 출력 턴테이블의 다른 한 표면에 설치되며 상기 2단 유성 기어는 상기 2단 출력 턴테이블에 대해 회동할 수 있고 상기 2단 내부링 기어의 내부는 2단 선기어와 2단 유성 기어를 에워싸며 상기 2단 유성 기어는 각각 상기 2단 선기어와 2단 내부링 기어와 치합되고 상기 2단 선기어에는 2단 구동축이 더 연장되되 2단 구동축과 상기 모터 로터는 고정된다.

선택적으로 상기 감속기는 제3 압력용기를 더 포함하되, 상기 제3 압력용기는 상기 2단 내부링 기어에 고정되고 상기 제3 압력용기는 2단 내부링 기어와 1단 내부링 기어 사이에 위치하며 상기 제3 압력용기는 상기 2단 출력 턴테이블을 에워싼다.

선택적으로 상기 감속기는 약간의 제2 볼 베어링을 더 포함하되, 상기 제3 압력용기의 내벽에는 제3 링 홈이 설치되고 상기 2단 출력 턴테이블의 외벽에는 제4 링 홈이 설치되며 상기 제3 링 홈과 제4 링 홈은 함께 배합하여 제2 환형 통로를 형성하고 상기 제2 볼 베어링은 상기 제2 환형 통로 내에 수용됨과 동시에 상기 제2 환형 통로에서 회동할 수 있다.

선택적으로 상기 제2 환형 통로 단면의 형상은 능형이고 상기 제2 볼 베어링과 상기 제2 환형 통로의 내면의 4개의 점은 접촉한다.

선택적으로 상기 감속기는 드라이빙 톱니, 이중 변속 톱니, 구동 톱니, 베이스와 3단 출력 턴테이블을 포함하되, 상기 베이스의 한 표면에는 수용홀이 설치되고 상기 드라이빙 톱니는 상기 수용홀 내에 설치되며 상기 드라이빙 톱니는 상기 수용홀에 대해 회동할 수 있고 상기 이중 변속 톱니, 구동 톱니는 모두 상기 베이스의 다른 한 표면에 설치되고 상기 이중 변속 톱니, 구동 톱니는 모두 상기 베이스에 대해 회동할 수 있으며 상기 이중 변속 톱니는 동축 고정된 제1 변속 톱니와 제2 변속 톱니를 포함하고 상기 제1 변속 톱니와 상기 드라이빙 톱니는 치합되며 상기 제2 변속 톱니와 상기 구동 톱니는 치합되고 상기 구동 톱니와 상기 3단 출력 턴테이블은 연결되어 상기 3단 출력 턴테이블을 구동하여 회동하도록 한다.

선택적으로 상기 3단 출력 턴테이블의 한 표면에는 치조가 설치되고 상기 구동 톱니는 이중 톱니이며 상기 이중 톱니의 한 기어와 상기 제2 변속 톱니는 치합되고 상기 이중 톱니의 다른 한 기어는 상기 치조에 수용됨과 동시에 상기 치조와 치합된다.

선택적으로 상기 감속기는 고조파 감속기이다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예가 사용한 하나의 기술적 해결수단은 상술한 액추에이터를 포함하는 로봇 암을 제공하는 것이다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예가 사용한 하나의 기술적 해결수단은 상술한 로봇 암을 포함하는 로봇을 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예의 유리한 효과는 다음과 같다: 선행기술의 상황과는 달리 본 발명의 실시예의 액추에이터는 모터, 위치 인코더, 감속기와 모터 드라이버를 포함하고 모터는 케이스, 모터 스테이터와 모터 로터를 포함하며 모터 스테이터는 케이스에 고정되고 모터 로터와 케이스는 회동 연결되며 모터 로터는 상기 모터 스테이터를 커버하여 모터 로터의 외부화를 실현하여 모터가 축방향에서의 길이를 저하시킴으로써 모터의 편평한 설계를 실현하고 모터 드라이버는 상기 케이스에 고정됨과 동시에 모터와 전기적으로 연결되며 위치 인코더는 모터 로터에 고정되고 감속기와 모터 로터는 연결됨으로써 액추에이터의 일체화 설계를 실현하여 구조가 컴팩트하고 체적이 작으며 토크 밀도가 크고 출력 토크가 크며 속도가 적당하고 장착이 간편하며 제어가 용이하고 제어 정밀도가 높으며 인코더와 힘의 유도 배합을 통해 부하에 대한 지능적인 감지를 실현할 수 있고 충돌을 완화시킬 수 있다.

본 발명의 구체적인 실시예 또는 선행기술에서의 기술적 해결수단을 더욱 뚜렷이 하기 위하여 아래에는 구체적인 실시예 또는 선행기술에서 사용해야 하는 도면에 대해 간단히 소개하고자 한다. 모든 도면에서 유사한 소자 또는 일부는 일반적으로 유사한 도면부호로 표시된다. 도면에서 각 소자 또는 일부는 실제적인 비율에 따라 제작되지 않을 수 있다.
도 1은 본 발명의 액추에이터 실시예의 한가지 폭발도;
도 2는 본 발명의 액추에이터 실시예의 다른 한가지 폭발도;
도 3은 본 발명의 액추에이터 실시예의 입체도;
도 4는 도 3에서의 D-D방향의 단면도;
도 5는 본 발명의 액추에이터 실시예에서 감속기에 제1 볼 베어링이 설치된 모식도;
도 6은 본 발명의 액추에이터 실시예에서의 이중행성 감속기의 폭발도;
도 7은 본 발명의 액추에이터 실시예에서의 직교 감속기의 입체도;
도 8은 본 발명의 액추에이터 실시예에서의 직교 감속기의 한 시각의 폭발도;
도 9는 본 발명의 액추에이터 실시예에서의 직교 감속기의 다른 한 시각의 폭발도;
도 10은 본 발명의 액추에이터 실시예에서의 액추에이터가 터닝 액추에이터로서의 모식도;
도 11은 본 발명의 액추에이터 실시예에서의 액추에이터가 밴딩 액추에이터로서의 모식도;
도 12는 본 발명의 액추에이터 실시예에서의 액추에이터가 스윙헤드 액추에이터로서의 모식도;
도 13은 본 발명의 액추에이터 실시예에서의 액추에이터가 손목 액추에이터로서의 모식도;
도 14는 본 발명의 액추에이터 실시예에서의 액추에이터가 팔꿈치 액추에이터로서의 모식도;
도 15는 본 발명의 액추에이터 실시예에서의 액추에이터가 바퀴 액추에이터로서의 모식도이다.

이하 도면과 결부하여 본 발명의 기술적 해결수단의 실시예를 상세히 설명한다, 아래 실시예는 단지 본 발명의 기술적 해결수단을 더 뚜렷하게 설명하기 위한 것이므로 예시적인 것으로서 본 발명의 보호범위가 이로써 한정되지 않는다.

유의해야 할 것은 별도로 설명하지 않는 한 본원 발명이 사용하는 기술적 용어 또는 과학적 용어는 응당 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들이 이해하는 통상적인 의미를 가진다.

도 1을 참조하면 액추에이터(20)는 모터(21), 위치 인코더(22), 감속기(23)와 모터 드라이버(24)를 포함하고 모터 드라이버(24)와 모터(21)는 연결되어 모터(21)를 구동하여 회동하도록 하며 위치 인코더(22)는 모터(21)에 설치되어 모터(21)의 모터 로터의 위치를 검출하고 감속기(23)는 상기 모터(21)의 모터 로터와 연결되며 감속기(23)는 모터 로터가 출력하는 동력을 수신하여 동력의 회전 속도에 대해 감속 처리를 진행한 후 출력하는데 사용된다.

상기 모터 드라이버(24)에 있어서 도 2-도 4에 도시된 바와 같이 모터 드라이버(24)는 외부 인터페이스(241), 외부 인터페이스 보드(242)와 드라이버 보드(243)를 포함하고 드라이버 보드(243)와 외부 인터페이스 보드(242)는 중첩되게 설치되며 드라이버 보드(243)와 외부 인터페이스(241)는 전기적으로 연결되고 드라이버 보드(243)는 모터 스테이터와 위치 인코더(22)와 연결되는데 간단히 말해서 드라이버 보드(243)는 위치 인코더(22)와 모터(21)를 연결하고 구동하기 위한 PCB보드이다. 외부 인터페이스(241)는 외부 인터페이스 보드(242)가 드라이버 보드(243)와 등진 한 표면에 연결되고 외부 인터페이스(241)는 외부에서 입력한 전원과 제어신호를 수신함과 동시에 제어신호에 근거하여 모터(21)에 전원을 전송하고 모터(21)를 구동하여 회동시키는데 사용된다. 일부 실시예에서 외부 인터페이스(241)의 수량은 두 개 일 수 있는데 하나는 전원과 제어신호를 수신하는데 사용되고 다른 하나는 외부에 전원과 제어신호를 전송하는데 사용되어 다수의 액추에이터(20)가 존재할 경우 다수의 액추에이터(20)를 직렬 연결할 수 있는데 특히 로봇의 팔과 다리부분에서 팔과 다리부분의 관절은 모두 액추에이터(20)로 조성되고 동일한 팔 또는 다리부분의 관절이 직렬로 배치되므로 동일한 팔 또는 다리부분에 위치한 액추에이터(20)를 직접적으로 직렬 연결시키게 되면 액추에이터(20)를 병행되도록 연결함으로써 초래하는 배선이 번잡한 문제를 크게 저하시킬 수 있다. 또한 다수의 액추에이터(20)가 직렬 연결된 연결방식은 다수의 액추에이터(20)가 모선을 공동으로 사용하게 되어 하나의 액추에이터(20)에서 발생한 에너지를 기타 액추에이터(20)로 회수하여 이용하도록 할 수 있다.

이해할 수 있는 것은 다른 일부 실시예에서 외부 인터페이스(241)의 수량은 3개, 4개, 5개 등 기타 수량일 수도 있는데 액추에이터(20)의 직렬 연결을 실현하기 위하여 외부 인터페이스 보드(242)는 직렬 연결 프로토콜, 예하면 컨트롤러 영역 네트워크(Controller Area Network, CAN)프로토콜을 지지한다. 이 외에 외부 인터페이스 보드(242)와 드라이버 보드(243)는 하나의 회로기판에 융합될 수도 있는데 여기서 회로기판의 한 표면에는 외부 인터페이스 보드(242)의 기능이 설치되고 회로기판의 다른 한 표면에는 드라이버 보드(243)의 기능이 설치된다.

상기 모터(21)에 있어서 다시 도 2-도 4를 참조하면 모터(21)는 케이스(211). 모터 스테이터(212). 모터 로터(213)와 베어링(미도시)을 포함한다. 케이스(211)는 프론트 케이스(2111)와 리어 커버(2112)를 포함하되 프론트 케이스(2111)에는 회동홈(2113)과 구동홈(미도시)이 설치되고 케이스(211)는 회동홈(2113)의 홈 바닥으로부터 회동홈(2113) 내로 소켓연결부(2114)가 연장되며 소켓연결부(2114)가 회동홈(2113)의 홈 바닥의 일단에서 떨어진 단부에는 축홈(미도시)가 설치되고 베어링은 축홈 내에 고정된다. 일부 실시예에서 회동홈(2113)과 구동홈은 각각 프론트 케이스(2111)의 두개의 대응되는 단부에 설치되고 회동홈(2113)과 구동홈의 노치의 방향은 반대인 바, 예하면 프론트 케이스(2111)의 전단과 후단, 프론트 케이스(2111)의 좌단과 우단 등이고 물론 다른 일부 실시예에서 회동홈(2113)과 구동홈의 위치는 기타 방식으로 설치될 수도 있는데 예하면 회동홈(2113)은 프론트 케이스(2111)의 전단에 위치하고 구동홈은 프론트 케이스(2111)의 측벽에 위치하며 회동홈(2113)과 구동홈의 노치의 방향은 수직되는 것이다. 구동홈은 모터 드라이버(24)를 수용하는데 사용되고 리어 커버(2112)는 구동홈을 커버하여 구동홈을 밀폐함으로써 모터 드라이버(24)를 케이스(211) 내에 밀폐시킨다. 진일보로 일부 실시예에서는 도 3에 도시된 바와 같이 구동홈의 측벽에는 구동 갭(2115)이 더 설치될 수 있는데 모터 드라이버(24)가 구동홈에 수용될 경우 외부 인터페이스(241)는 구동 갭(2115)에 수용되어 외부 인터페이스(241)의 노출을 실현하고 리어 커버(2112)가 프론트 케이스(2111)에 커버될 경우 프론트 케이스(2111)와 리어 커버(2112)는 공동으로 외부 인터페이스(241)를 클램핑하여 고정시킨다.

이해할 수 있는 것은 다른 일부 실시예에서 외부 인터페이스 보드(242)를 리어 커버(2112)에 고정하여 외부 인터페이스 보드(242)와 리어 커버(2112)가 하나의 완전체가 되도록 할 수도 있다.

상기 모터 스테이터(212)에 있어서 도 2를 참조하면 모터 스테이터(212)는 회동홈(2113) 내에 위치하고 모터 스테이터(212)는 프레임(2121)과 와인딩(2122)을 포함한다. 프레임(2121)에는 소켓연결구가 설치되어 소켓연결구의 약간의 치조(미표시)를 에워싸고 와인딩(2122)은 약간의 치조에 감기며 프레임(2121)은 소켓연결구를 통해 소켓연결부(2114)에 소켓연결되어 고정된다. 일부 실시예에서 프레임(2121)과 케이스(211)는 모두 열전도 성능을 가지는 재료를 선택하여 제조됨으로써 와인딩(2122)이 작동할 경우 발생하는 열량이 프레임(2121)을 통해 케이스(211)에 전달한 다음 다시 케이스(211)를 통해 리어 커버(2112)에 전달되고 케이스(211)와 리어 커버(2112)가 공동으로 방열하도록 함으로써 액추에이터(20)의 방열효과를 향상시킬 수 있다. 선택적으로 와인딩(2122)은 에나멜선 내고온 코일이고 프레임(2121)의 재료는 실리콘 웨이퍼이다.

일부 실시예에서는 모터 스테이터(212)와 소켓연결부(2114) 사이의 열전달의 전달효과를 증강시키기 위하여 액추에이터(20)는 열전도 겔(미도시)을 더 포함할 수도 있는데 열전도 겔은 상기 프레임(2121)과 상기 소켓연결부(2114) 사이에 설치되고 프레임(2121)과 소켓연결부(2114) 사이는 열전도 겔을 통해 열전달을 진행한다. 물론 프론트 케이스(2111)와 접촉하는 프레임(2121)의 기타 부분은 열전도 겔을 통해 열전달을 진행하여 그의 열전달의 전달효과를 향상시킬 수도 있다.

상기 모터 로터(213)에 있어서 모터 로터(213)는 로터 케이스(미도시), 회동축(미도시)과 자성소자(미도시)를 포함하고 로터 케이스에는 개구홈(미도시)이 설치되며 자성소자는 개구홈의 측벽에 고정되고 회동축은 개구홈의 바닥에 고정되는데 선택적으로 회동축은 개구홈의 바닥의 중심에 고정된다. 회동축은 베어링 내에 소켓연결되어 모터 로터(213)와 프론트 케이스(2111) 사이의 회동 연결을 실현하고 로터 케이스는 모터 스테이터(212)를 커버하며 자성소자는 모터 스테이터(212)에 감겨 모터 스테이터(212)로 하여금 자성소자의 자기장에 위치하도록 하고 모터(21)로 하여금 편평한 브러시리스 아우터 로터 모터를 형성하도록 하며 모터(21)가 편평하게 설계됨으로써 모터(21)가 축방향에서의 높이를 크게 저하시키고 모터 로터(213)가 외면에 있고 자기 토크 반경이 크므로 토크 밀도가 높다. 모터(21)의 편평한 설계는 빈 축에 적합할 수 있고 외경이 큰 것은 더 큰 코드 디스크를 사용할 수 있는데 이렇게 되면 위치 인코더(22)의 해상도가 더 높아지고 모터(21)의 과부하 능력이 더 강해지게 된다.

상기 위치 인코더(22)에 있어서 위치 인코더(22)는 회동축에 고정된다.

일부 실시예에서 프론트 케이스(2111), 리어 커버(2112)는 모두 구리, 철, 알루미늄 등과 같은 열전도 성능을 가지는 금속재료를 선택하여 제조될 수 있고 로터 케이스는 금속재료를 선택하여 제조될 수 있으며 금속재료는 전자기 차폐 기능을 가지므로 모터 드라이버(24), 위치 인코더(22), 모터 스테이터(212), 모터 로터(213)를 모두 리어 커버(2112), 프론트 케이스(2111)와 로터 케이스 사이에 형성된 공간 내에 밀폐시킬 수 있어 모터 드라이버(24), 위치 인코더(22), 모터 스테이터(212), 모터 로터(213)에 대해 전자기 차폐를 진행하는데 유리하여 외부 전자기의 간섭이 들어갈 수 없도록 하고 내부 전자기가 나올 수 없도록 함으로써 액추에이터(20)의 간섭방지능력이 강해져 외부 전기기구를 간섭하지 않도록 한다.

상기 감속기(23)에 있어서 감속기(23)와 모터(21)가 연결되므로 회동홈(2113)과 구동홈이 각각 프론트 케이스(2111)의 우단과 좌단에 위치할 경우 감속기(23)와 모터 드라이버(24)는 각각 프론트 케이스(2111)의 우단과 좌단에 위치하게 되는데 간단히 말해서 상기 케이스(211)의 좌단과 우단에는 각각 모터 드라이버(24)와 감속기(23)가 연결되어 있다.

일부 실시예에서 감속기(23)는 유성감속기를 선택할 수 있는데 구체적으로는 도 2와 도 3을 다시 참조할 수 있는 바, 유성감속기는 1단 내부링 기어(231), 1단 선기어(232), 1단 유성 기어(233)와 1단 출력 턴테이블(234)을 포함하고 1단 출력 턴테이블(234)의 한 표면에는 1단 회동기둥을 설치하며 1단 유성 기어(233)는 다른 한 베어링을 통해 1단 회동기둥에 소켓연결됨으로써 1단 유성 기어(233)가 상기 1단 출력 턴테이블(234)의 한 표면에 설치됨과 동시에 1단 유성 기어(233)가 1단 출력 턴테이블(234)에 대하여 회동하도록 할 수 있다. 1단 내부링 기어(231)는 환형 부재와 환형 부재의 내측벽에 설치된 기어 링으로 조성될 수 있고 상기 1단 내부링 기어(231) 내에는 1단 선기어(232)와 1단 유성 기어(233)가 감겨져 있고 상기 1단 유성 기어(233)는 각각 상기 1단 선기어(232)와 1단 내부링 기어(231)과 치합되며 상기 1단 선기어(232)에는 1단 구동축이 더 연장되어 있고 상기 1단 구동축과 상기 모터 로터(213)는 고정된다. 모터 로터(213)는 1단 선기어(232)를 구동하여 회동하도록 하고 1단 선기어(232)는 1단 유성 기어(233)로 하여금 1단 선기어(232)와 1단 내부링 기어(231) 사이에 있도록 하며 1단 유성 기어(233)는 1단 선기어(232)를 에워싸고 회동함으로써 1단 유성 기어(233)가 1단 출력 턴테이블(234)을 이끌어 회동하도록 하고 1단 출력 턴테이블(234)은 동력을 필요로 하는 기계부품에 연결되어 이 기계부품에 동력을 출력하도록 하는 바, 예하면 로봇 암의 관절로서 로봇 암의 회동을 실현하는 것이다. 선택적으로 1단 유성 기어(233)의 수량은 3개 일 수 있는데 3개의 1단 유성 기어(233)의 간격은 균일하게 설치되고 3개의 1단 유성 기어(233)는 각각 1단 선기어(232)와 1단 내부링 기어(231)와 치합되는데 물론 기타 실시예에서 1단 유성 기어(233)의 수량은 4개, 5개, 6개 등과 같은 기타 수량일 수도 있다.

설명할 가치가 있는 것은 상술한 감속기(23)와 모터(21)는 동축으로 설계된 것이므로 상술한 감속기(23)는 저감속비 동축감속기라고 불릴수도 있다. 1단 출력 턴테이블(234)은 플랜지 구조를 더 설치할 수 있으므로 1단 출력 턴테이블(234)은 유성감속기 플랜지로 불릴 수도 있다. 이 외에 액추에이터(20)는 모터(21), 모터 드라이버(24)와 감속기(23)를 함께 집성시키는데 이 액추에이터(20)는 풀 다이렉트 드라이브 플렉시블 로테이터에 저감속비 동축감속기를 추가하여 조성된 일체화 시준 드라이브 감응 플렉시블 회전구동액추에이터(20)에 해당된다. 구체적으로 사용될 경우 본 발명의 실시예는 풀 다이렉트 드라이브 플렉시블 로테이터에 저감속비 동축감속기를 추가하여 조성된 일체화 시준 드라이브 감응 플렉시블 회전구동액추에이터(20)를 사용하고 저감속비 동축감속기는 3개의 1단 유성 기어(233)가 하나의 1단 선기어(232)를 에워싸고 회전한다. 낮은 원가로 플렉시블 제어를 실현하는 것은 질량과 마찰의 동적 영향을 절감하여 액추에이터(20) 말단과 액추에이터(20) 사이의 "투명도"를 향상시키는 것이다. 투명도는 모터가 인가한 힘이 말단 액추에이터(20)의 힘과 매칭되도록 허락함으로써 비동위로 배치되는 센서를 필요하지 않게 한다. 이러한 액추에이터(20)는 인가한 액추에이터(20) 모멘트와 모터 인코더가 측량한 관절 공간의 변위에 근거하여 사지의 출력힘을 결정함으로써 사지 말단의 힘 센서를 대체할 수 있다. 이러한 방법은 액추에이터와 비조합센서 사이의 모델링되지 않은 패턴이 조성하는 불안정성을 크게 완화시킨다.

1단 출력 턴테이블(234)이 1단 내부링 기어(231)에 돌출되므로 액추에이터(20)의 미관성을 향상시키고 1단 출력 턴테이블(234)을 보호하기 위하여 감속기(23)는 제1 압력용기(235)와 제2 압력용기(236)를 더 포함할 수 있으며 제1 압력용기(235)는 1단 내부링 기어(231)에 고정되고 제2 압력용기(236)는 제1 압력용기(235)에 고정되며 제1 압력용기(235)와 제2 압력용기(236)는 모두 1단 출력 턴테이블(234)을 에워싼다. 일부 실시예에서 제1 압력용기(235)와 떨어진 제2 압력용기(236)의 한 표면과 1단 출력 턴테이블(234)의 한 표면은 가지런해진다. 물론 제1 압력용기(235)와 제2 압력용기(236)는 모두 1단 출력 턴테이블(234)와의 사이에 갭이 존재하여 1단 출력 턴테이블(234)의 회동에 영향을 미치지 않는다.

진일보로 1단 출력 턴테이블(234)에 대한 위치제한을 진행하고 1단 출력 턴테이블(234)이 제1 압력용기(235)와 제2 압력용기(236)를 향해 절곡되는 것을 방지하기 위하여 도 5에 도시된 바와 같이 감속기(23)는 약간의 제1 볼 베어링(237)을 더 포함할 수 있고 제2 압력용기(236)의 내벽에는 제1 링 홈(미표시)이 설치되고 1단 출력 턴테이블(234)의 외벽에는 제2 링 홈(미표시)이 설치되며 상기 제1 링 홈과 제2 링 홈은 함께 배합하여 제1 환형 통로를 형성하고 상기 제1 볼 베어링(237)은 상기 제1 환형 통로 내에 수용됨과 동시에 상기 제1 환형 통로에서 회동할 수 있다. 제2 압력용기(236)와 1단 출력 턴테이블(234) 사이에 제1 볼 베어링(237)을 직접 설치하는 것을 통해 제2 압력용기(236)는 1단 출력 턴테이블(234)에 대해 위치제한을 진행하고 감속기(23)에 베어링을 증가할 필요가 없이 오직 기존의 감속기(23)의 구조를 개선하는 것을 통해 1단 출력 턴테이블(234)에 대해 위치제한을 진행함으로써 감속기(23)의 축방향의 길이를 크게 저하시켜 감속기(23)의 편평화 설계를 담보하는데 유리하다. 선택적으로 제1 볼 베어링(237)의 형상은 구형으로서 1단 출력 턴테이블(234)과 제2 압력용기(236) 사이의 마찰력을 저하시키고 제2 압력용기(236)에 대한 1단 출력 턴테이블(234)의 회동에 유리하다.

일부 실시예에서 감속기(23)는 동축 이중행성 감속기일 수도 있는데 도 6에 도시된 바와 같이 감속기(23)는 상기에서 설명한 1단 유성구조 외에 2단 유성구조를 더 포함할 수 있으며 구체적으로 이 2단 유성구조는 2단 내부링 기어(238), 2단 선기어(239), 2단 유성 기어(240)와 2단 출력 턴테이블(901)을 더 포함한다. 1단 선기어(232)의 1단 구동축은 상기 2단 출력 턴테이블(901)의 한 표면에 고정되고 상기 2단 유성 기어(240)는 상기 2단 출력 턴테이블(901)의 다른 한 표면에 설치되며 상기 2단 유성 기어(240)는 상기 2단 출력 턴테이블(901)에 대해 회동할 수 있고 2단 내부링 기어(238)의 내부는 2단 선기어(239)와 2단 유성 기어(240)를 에워싸며 상기 2단 유성 기어(240)는 각각 상기 2단 선기어(239)와 2단 내부링 기어(238)와 치합되며 상기 2단 선기어(239)에는 2단 구동축이 더 연장되고 2단 구동축과 상기 모터 로터(213)는 고정된다. 모터 로터(213)는 2단 구동축으로 하여금 회동하도록 하고 2단 선기어(239)는 2단 유성 기어(240)를 구동하여 2단 선기어(239)와 2단 내부링 기어(238)에서 2단 선기어(239)를 에워싸고 회동함으로써 1단 구동축을 구동하여 회동하도록 하며 1단 구동축은 1단 선기어(232)를 구동하여 회동하도록 하고 1단 선기어(232)는 1단 유성 기어(233)로 하여금 1단 선기어(232)와 1단 내부링 기어(231) 사이에 있도록 하며 1단 유성 기어(233)는 1단 선기어(232)를 에워싸고 회동함으로써 1단 유성 기어(233)로 하여금 1단 출력 턴테이블(234)을 회동시키도록 한다. 선택적으로 2단 유성 기어(240)의 수량은 3개 일 수 있고 3개의 2단 유성 기어(240)의 간격은 균일하게 설치되며 3개의 2단 유성 기어(240)는 모두 2단 선기어(239)와 2단 내부링 기어(238)와 각각 치합되는데 물론 기타 실시예에서 2단 유성 기어(240)의 수량은 4개, 5개, 6개 등과 같은 기타 수량일 수도 있다.

설명해야 할 것은 동축 이중행성 감속기에서 1단 태양 톱니의 1단 구동축은 모터 로터(213)와 직접 연결되지 않고 2단 톱니, 2단 유성 기어(240), 2단 출력 턴테이블(901)을 통해 모터 로터(213)와 간접적으로 연결된다.

진일보로 감속기(23)는 제3 압력용기(903)를 더 포함할 수 있고 제3 압력용기(903)는 2단 내부링 기어(238)에 고정되며 제3 압력용기(903)는 2단 내부링 기어(238)와 1단 내부링 기어(231) 사이에 위치하고 제3 압력용기(903)는 2단 출력 턴테이블(901)을 에워싸며 제3 압력용기(903)는 2단 출력 턴테이블(901)을 보호하는데 사용되고 감속기(23)의 미관성을 향상시키며 감속기(23) 가운데가 함몰되는 결함을 방지한다.

2단 출력 턴테이블(901)에 대한 위치제한을 진행하기 위하여감속기(23)는 약간의 제2 볼 베어링(902)을 더 포함하고 제3 압력용기(903)의 내벽에는 제3 링 홈(미도시)이 설치되며 상기 2단 출력 턴테이블(901)의 외벽에는 제4 링 홈(미도시)이 설치되고 상기 제3 링 홈과 제4 링 홈은 함께 배합하여 제2 환형 통로를 형성하며 상기 제2 볼 베어링(902)은 상기 제2 환형 통로 내에 수용됨과 동시에 상기 제2 환형 통로에서 회동할 수 있다. 감속기(23)의 기존의 구조를 개선하는 것을 통해 2단 출력 턴테이블(901)에 대한 위치제한을 실현하고 감속기(23)에 베어링을 증가할 필요가 없어 감속기(23)의 축방향의 길이를 크게 저하시켜 감속기(23)의 편평화 설계를 담보하는데 유리하도록 한다. 선택적으로 제2 볼 베어링(902)의 형상은 구형이다.일부 실시예에서 상기 제2 환형 통로 단면의 형상은 능형이고 상기 제2 볼 베어링(902)과 상기 제2 환형 통로의 내면의 4개의 점은 접촉된다. 제1 환형 통로 단면의 형상은 능형이고 상기 제1 볼 베어링(237)과 상기 제1 환형 통로의 내면의 4개의 점은 접촉된다.

진일보로 감속기는 유지차단시트(904)를 더 포함하고 상기 유지차단시트(904)는 상기 2단 태양 톱니(239)와 상기 2단 내부링 기어(238) 사이의 원주방향 갭 내에 설치되며 상기 유지차단시트(904)는 유지가 감속기 내부로 들어가는것을 방지한다.

일부 실시예에서 감속기(23)는 직교 감속기를 선택할 수 있는데 도 7-도 9에 도시된 바와 같이 감속기(23)는 드라이빙 톱니(41), 이중 변속 톱니(42), 구동 톱니(43), 베이스(44)와 3단 출력 턴테이블(45)을 포함한다. 베이스(44)의 한 표면에는 수용홀(441)이 설치되고 상기 드라이빙 톱니(41)는 상기 수용홀(441) 내에 수용되며 상기 드라이빙 톱니(41)는 상기 수용홀(441)에 대해 회동할 수 있고 상기 이중 변속 톱니(42), 구동 톱니(43)는 모두 상기 베이스(44)의 다른 한 표면에 설치되며 상기 이중 변속 톱니(42), 구동 톱니(43)는 모두 상기 베이스(44)에 대해 회동할 수 있으며 상기 이중 변속 톱니(42)는 동축 고정된 제1 변속 톱니(421)와 제2 변속 톱니(422)를 포함하고 상기 제1 변속 톱니(421)와 상기 드라이빙 톱니(41)는 치합되며 상기 제2 변속 톱니(422)와 상기 구동 톱니(43)는 치합되고 상기 구동 톱니(43)와 상기 3단 출력 턴테이블(45)은 연결되어 상기 3단 출력 턴테이블(45)을 구동하여 회동하도록 하며 드라이빙 톱니(41)에서 제1 변속 톱니와 떨어진 일단과 모터 로터(213)는 연결되고 모터 로터(213)는 드라이빙 톱니(41)로 하여금 회동하도록 하고 드라이빙 톱니(41)는 제1 변속 톱니(421)로 하여금 회동하도록 하며 제1 변속 톱니(421)는 제2 변속 톱니(422)로 하여금 회동하도록 하고 제2 변속 톱니(422)는 구동 톱니(43)로 하여금 회동하도록 하며 구동 톱니(43)는 3단 출력 턴테이블(45)로 하여금 회동하도록 한다. 선택적으로 상기 제1 변속 톱니(421)와 제2 변속 톱니(422)의 면적은 상이하여 이중 변속 톱니(42)를 조절하는 것을 통해 감속기(23)의 감속비를 조절하도록 할 수 있다.

구동 톱니(43)와 3단 출력 턴테이블(45) 사이에 연결된 연결방식은 치합 연결일 수 있는데 예하면 3단 출력 턴테이블(45)의 한 표면에 치조(451)가 설치되고 상기 구동 톱니(43)는 이중 톱니이며 상기 이중 톱니의 한 기어와 상기 제2 변속 톱니(422)는 치합되고 상기 이중 톱니의 다른 한 기어는 상기 치조(451)에 수용됨과 동시에 상기 치조(451)와 치합됨으로써 3단 출력 턴테이블(45)과 구동 톱니(43)의 연결을 실현할 수 있다. 물론 구동 톱니(43)와 3단 출력 턴테이블(45) 사이는 상기에서 설명한 연결방식에 제한되지 않고 구동 톱니(43)와 3단 출력 턴테이블(45) 사이를 용접 고정, 걸림 고정, 나사 고정하는 등 기타 연결방식을 사용할 수 있다.

일부 실시예에서 상기 감속기(23)는 고조파 감속기이다.

설명할 가치가 있는 것은 감속기(23)는 상기에서 설명한 몇가지 감속기에 한정되지 않고 기타 구조의 감속기일 수도 있는 바, 여기서 하나하나 설명하지 않는다.

설명할 가치가 있는 것은 액추에이터(20)의 구체적인 외형구조는 액추에이터(20)의 구체적인 응용환경에 따라 적응성이 있게 조절할 수 있는데, 예하면:

도 10에 도시된 바와 같이 액추에이터(20)는 터닝 액추에이터로서 로봇의 허리관절에 응용되어 터닝 동작을 수행하고 액추에이터(20)의 감속기(23)는 고조파 감속기를 사용할 수 있으며 액추에이터(20)의 프론트 케이스(2111)는 원형을 이룰 수 있고 리어 커버(2112)에 접근하는 일측이 리어 커버(2112)와 멀어지는 일측을 향해 점점 축소된다.

도 11에 도시된 바와 같이 액추에이터(20)는 밴딩 액추에이터로서 로봇의 허리관절에 응용되어 밴딩 동작을 수행하고 액추에이터(20)의 감속기(23)는 고조파 감속기를 사용할 수 있으며 보스(2341)는 기타 액추에이터 또는 로봇의 프레임과 연결하는데 사용된다. 이 외에 액추에이터(20)의 프론트 케이스(2111)는 2단식 설계를 형성하고 여기서 리어 커버(2112)에 접근하는 일단은 편평한 형상을 이루며 리어 커버(2112)와 멀어지는 일단은 원환형을 이룬다.

도 12에 도시된 바와 같이 액추에이터(20)는 스윙헤드 액추에이터로서 로못의 머리관절에 응용되어 스윙 헤드 동작을 수행하고 액추에이터(20)의 감속기(23)는 유성감속기를 사용할 수 있으며 유성감속기의 케이스는 원호부와 사각형부로 조성된다. 모터 드라이버(24)의 회로기판은 두개로 나뉠 수 있는데 각각 제1 회로기판(24a)과 제2 회로기판(24b)이고 여기서 제1 회로기판(24a)은 프론트 케이스(2111)와 리어 커버(2112) 사이에 설치되고 제2 회로기판(24b)은 프론트 케이스(2111)와 리어 커버(2112)의 측벽에 설치되어 프론트 케이스(2111)와 리어 커버(2112) 사이의 공간을 충분히 이용하며 진일보로 프론트 케이스(2111)의 다른 한 측에는 호형 홈(2111a)이 더 설치되어 액추에이터(20)가 로봇의 원형 부품에 용이하게 고정되도록 한다.

도 13에 도시된 바와 같이 액추에이터(20)는 손목 액추에이터로서 로봇의 손목관절에 응용되어 손목을 돌리는 동작을 수행하고 액추에이터(20)의 감속기(23)는 양극 유성감속기를 사용할 수 있으며 양극 유성감속기의 케이스는 원호부와 사각형부로 조성된다. 모터 드라이버(24)의 회로기판은 두개로 나뉠 수 있는데 각각 제3 회로기판(24c)과 제4 회로기판(24d)이고 여기서 제3 회로기판(24c)은 프론트 케이스(2111)와 리어 커버(2112) 사이에 설치되고 제4 회로기판(24d)은 프론트 케이스(2111)와 리어 커버(2112)의 측벽에 설치되어 프론트 케이스(2111)와 리어 커버(2112) 사이의 공간을 충분히 이용한다.

도 14에 도시된 바와 같이 액추에이터는 팔꿈치 액추에이터로서 로봇의 팔꿈치 관절에 응용되어 팔꿈치를 돌리는 동작을 수행하고 액추에이터(20)의 감속기(23)는 양극 유성감속기를 사용할 수 있으며 양극 유성감속기의 케이스는 원호부와 사각형부로 조성된다. 모터 드라이버(24)의 회로기판은 두개로 나뉠 수 있는데 각각 제5 회로기판(24e)과 제6 회로기판(24f)이고 여기서 제5 회로기판(24e)은 프론트 케이스(2111)와 리어 커버(2112) 사이에 설치되고 제6 회로기판(24f)은 프론트 케이스(2111)와 리어 커버(2112)의 측벽에 설치되어 프론트 케이스(2111)와 리어 커버(2112) 사이의 공간을 충분히 이용한다. 리어 커버(2112)는 두개의 부분으로 조성될 수도 있는데 각각 제1 리어 커버(2112a)와 제2 리어 커버(2112b) 일 수 있고 제1 리어 커버(2112a)와 제2 리어 커버(2112b)는 서로 고정된다.

도 15에 도시된 바와 같이 액추에이터(20)는 바퀴 액추에이터로서로봇의 바퀴를 구동하여 회동하도록 하고 액추에이터(20)의 감속기는 양극 유성감속기를 사용할 수 있으며 양극 유성감속기의 외형은 모두 원형이고 액추에이터의 프론트 케이스(2111)의 형상도 원형이다.

본 발명의 실시예에서 액추에이터(20)는 모터(21), 위치 인코더(22), 감속기(23)와 모터 드라이버(24)를 포함하고 모터(21)는 케이스(211), 모터 스테이터(212)와 모터 로터(213)를 포함하며 모터 스테이터(212)는 케이스(211)에 고정되고 모터 로터(213)와 케이스(211)는 회동 연결되며 모터 로터(213)는 상기 모터 스테이터(212)를 커버하여 모터 로터(213)의 외부화를 실현함으로써 모터(21)가 축방향에서의 길이를 저하시키는데 유리하고 모터(21)의 편평화 설계를 실현하며 모터 드라이버(24)는 상기 케이스(211)에 고정됨과 동시에 모터(21)와 전기적으로 연결되고 위치 인코더(22)는 모터 로터(213)에 고정되며 감속기(23)는 모터 로터(213)와 연결되어 액추에이터(20)의 일체화 설계를 실현하여 구조가 컴팩트하고 체적이 작으며 토크 밀도가 크고 출력 토크가 크며 속도가 적당하고 장착이 간편하며 제어가 용이하고 제어 정밀도가 높으며 인코더와 힘의 유도 배합을 통해 부하에 대한 지능적인 감지를 실현할 수 있고 충돌을 완화시킬 수 있다.

독자들로 하여금 본 발명을 더 용이하게 이해하도록 하기 위하여 아래에는 본 발명의 유리한 효과에 대해 다시 나열하여 설명하는데 이는 다음과 같다.

1)시준 드라이버 플렉시블 회전 액추에이터(20)에 저감속비 동축감속기를 추가로 사용하여 플렉시블 제어를 실현함으로써 원가가 낮다.

2)모터 드라이버(24), 위치 인코더(22), 모터(21)와 감속기(23)를 함께 집성시켜 전반적인 체적이 작고 장착사용이 편리하며 공간에 대한 요구가 더 엄격한 장소에 적응할 수 있다.

3)플렉시블 기구는 로봇이 환경에 대한 적응성과 광범위한 로봇의 응용분야를 향상시킬 수 있고 플렉시블 기구의 모양 변수를 측량하는 것을 통해 실시간 토크를 알 수 있어 플렉시블 제어 등 고급 제어 알고리즘을 진행할 수 있으며 기존의 로봇 관절, 자동화 기기에서의 턴테이블, 로터리 실린더, 스테퍼 모터, 서보 모터, 직접 구동 모터 등 회전수행기구를 더 잘 대체할 수 있다.

4)모터 로터(213)가 외면에 있어 자기 토크의 반경이 크므로 토크 밀도가 높다. 편평한 설계는 빈 축에 적용될 수 있고 외경이 크므로 더 큰 코드 디시크를 사용할 수 있는데 이렇게 되면 인코더 해상도가 더 높고 모터 과부하 능력이 강하다.

5)본 발명의 액추에이터(20)는 기타 액추에이터(20)와 모선을 공동으로 사용하게 되어 하나의 액추에이터(20)에서 발생한 에너지를 기타 액추에이터(20)로 회수하여 이용하도록 할 수 있다.

6)본 발명의 모터, 모터 드라이버(24)와 위치 인코더(22)는 모두 케이스(211) 내에 집성되고 케이스(211)는 금속 케이스를 선택하여 사용하며 금속 케이스는 전부 감싸져 전자기 차폐층을 형성하여 외부 전자기의 간섭이 들어갈 수 없도록 하고 내부 전자기가 나올 수 없도록 한다. 그러므로 간섭방지능력이 강해져 외부 전기기구를 간섭하지 않도록 한다.

7)본 발명은 충격방지능력이 강하고 쉽게 깨지는 전동부품의 사용 수명을 개선하며 우둔한 구조 설계를 절감하고 동적 계산의 복잡한 정도를 완화시켜 물리적 토션 스프링에 대한 강도 조절기구와 힘/모멘트 센서의 수요를 제거하며 접촉력의 피드백이 없는 상황에서 높은 대역폭 제어를 실현한다.

8)본 발명의 모터는 편평화 설계를 사용함으로써 축방향을 대항하는 반경방향 토션이 강하다.

9)본 발명의 액추에이터(20)는 정밀도가 높고 속도가 빠르다.

본 발명은 로봇 암 실시예를 더 제공하는데 로봇 암은 상술한 액추에이터(20)를 포함하고 액추에이터(20)에 대한 구체적인 구조와 기능은 상기 실시예를 참조할 수 있으므로 여기서 하나하나 설명하지 않는다.

본 발명은 로봇 실시예를 더 제공하는데 로봇은 상술한 로봇 암을 포함하고 로봇 암에 대한 구체적인 구조와 기능은 상기 실시예를 참조할 수 있으므로 여기서 하나하나 설명하지 않는다.

마지막으로 설명해야 할 것은, 이상의 실시예는 단지 본원 발명의 기술적 해결수단을 설명하기 위한 것으로서 비록 상술한 각 실시예를 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하였으나 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들은 여전히 상술한 각 실시예에 기재된 기술적 해결수단을 수정하거나 그 중의 일부 또는 전부 기술적 특징에 대해 동등하게 대체할 수 있고 이러한 수정 또는 대체는 상응한 기술적 해결수단의 본질이 본 발명의 각 실시예의 기술적 해결수단의 범위를 벗어나지 않으며 모두 본 발명의 청구범위와 명세서의 범위에 포함됨을 이해할 수 있다. 특히 구조적 충돌이 존재하지 않는 이상 각 실시예에서 제기한 각 기술적 특징은 모두 임의의 방식으로 조합될 수 있다. 본 발명은 명세서에서 개시한 특정된 실시예에 한정되지 않고 청구범위의 범위 내에 들어가는 모든 기술적 해결수단을 포함한다.

Claims

케이스, 상기 케이스에 고정되는 모터 스테이터 및 상기 케이스와 회동 연결됨과 동시에 상기 모터 크테이터를 커버하는 모터 로터를 포함하는 모터;
상기 모터 로터에 고정되는 위치 인코더;
상기 모터 로터와 연결되어 상기 모터 로터가 출력한 동력을 수신하며 상기 동력의 회전 속도에 대해 감속 처리한 후 출력하는 감속기; 및
상기 케이스에 고정되고 상기 모터와 전기적으로 연결되는 모터 드라이버를 포함하는, 액추에이터.
제1항에 있어서,
상기 케이스는 프론트 케이스와 리어 커버를 포함하되,
상기 프론트 케이스에는 회동홈과 구동홈이 설치되고 상기 모터 스테이터와 모터 로터는 모두 상기 회동홈 내에 위치하며 상기 모터 드라이버는 상기 구동홈 내에 위치하고 상기 리어 커버는 상기 구동홈의 노치에 커버되어 상기 구동홈을 밀폐하는, 액추에이터.
제2항에 있어서,
상기 케이스는 상기 회동홈의 홈 바닥으로부터 상기 회동홈 내로 소켓연결부가 연장되고 상기 모터 스테이터는 상기 소켓연결부에 소켓연결되며 상기 모터 로터와 상기 소켓연결부는 회동 연결되고 전자 스테이터를 커버하는, 액추에이터.
제3항에 있어서,
상기 모터 스테이터는 프레임과 와인딩을 포함하되, 상기 프레임에는 소켓연결구가 설치되어 소켓연결구의 약간의 치조를 에워싸고 상기 와인딩은 약간의 치조에 감기며 상기 소켓연결부는 상기 소켓연결구 내에 삽입 연결되는. 액추에이터.
제4항에 있어서,
상기 와인딩은 에나멜선 내고온 코일인, 액추에이터.
제1항에 있어서,
상기 모터 드라이버는 외부 인터페이스, 외부 인터페이스 보드와 드라이버 보드를 포함하고 상기 드라이버 보드와 외부 인터페이스 보드는 중첩되게 설치되며 상기 드라이버 보드와 외부 인터페이스는 전기적으로 연결되고 상기 드라이버 보드와 상기 모터 스테이터는 전기적으로 연결되며 상기 외부 인터페이스는 상기 외부 인터페이스 보드가 상기 드라이버 보드를 등진 한 표면에 설치되는. 액추에이터.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 감속기는 1단 내부링 기어, 1단 선기어, 1단 유성 기어와 1단 출력 턴테이블을 포함하고 상기 1단 유성 기어는 상기 1단 출력 턴테이블의 한 표면에 설치되며 상기 1단 유성 기어는 상기 1단 출력 턴테이블에 대해 회동할 수 있고 상기 1단 내부링 기어의 내부는 1단 선기어와 1단 유성 기어를 에워싸며 상기 1단 유성 기어는 각각 상기 1단 선기어와 1단 내부링 기어와 치합되고 상기 1단 선기어에는 1단 구동축이 더 연장되며 상기 1단 구동축과 상기 모터 로터가 고정되는, 액추에이터.
제7항에 있어서,
상기 감속기는 제1 압력용기와 제2 압력용기를 더 포함하되,
상기 제1 압력용기는 상기 1단 내부링 기어에 고정되고 상기 제2 압력용기는 상기 제1 압력용기에 고정되며 상기 제1 압력용기와 제2 압력용기는 모두 상기 1단 출력 턴테이블을 에워싸는, 액추에이터.
제8항에 있어서,
상기 감속기는 약간의 제1 볼 베어링을 더 포함하되,
상기 제2 압력용기의 내벽에는 제1 링 홈이 설치되고 상기 1단 출력 턴테이블의 외벽에는 제2 링 홈이 설치되며 상기 제1 링 홈과 제2 링 홈은 함께 배합하여 제1 환형 통로를 형성하고 상기 제1 볼 베어링은 상기 제1 환형 통로 내에 수용됨과 동시에 상기 제1 환형 통로에서 회동할 수 있는, 액추에이터.
제9항에 있어서,
상기 제1 환형 통로 단면의 형상은 능형이고 상기 제1 볼 베어링과 상기 제1 환형 통로의 내면의 4개의 점은 접촉되는, 액추에이터.
제8항에 있어서,
상기 감속기는 2단 내부링 기어, 2단 선기어, 2단 유성 기어와 2단 출력 턴테이블을 포함하되,
상기 1단 선기어의 1단 구동축은 상기 2단 출력 턴테이블의 한 표면에 고정되고 상기 2단 유성 기어는 상기 2단 출력 턴테이블의 다른 한 표면에 설치되며 상기 2단 유성 기어는 상기 2단 출력 턴테이블에 대해 회동할 수 있고 상기 2단 내부링 기어의 내부는 2단 선기어와 2단 유성 기어를 에워싸며 상기 2단 유성 기어는 각각 상기 2단 선기어와 2단 내부링 기어와 치합되고 상기 2단 선기어에는 2단 구동축이 더 연장되되 2단 구동축과 상기 모터 로터는 고정되는, 액추에이터.
제11항에 있어서,
상기 감속기는 제3 압력용기를 더 포함하되,
상기 제3 압력용기는 상기 2단 내부링 기어에 고정되고 상기 제3 압력용기는 2단 내부링 기어와 1단 내부링 기어 사이에 위치하며 상기 제3 압력용기는 상기 2단 출력 턴테이블을 에워싸는, 액추에이터.
제12항에 있어서,
상기 감속기는 약간의 제2 볼 베어링을 더 포함하되,
상기 제3 압력용기의 내벽에는 제3 링 홈이 설치되고 상기 2단 출력 턴테이블의 외벽에는 제4 링 홈이 설치되며 상기 제3 링 홈과 제4 링 홈은 함께 배합하여 제2 환형 통로를 형성하고 상기 제2 볼 베어링은 상기 제2 환형 통로 내에 수용됨과 동시에 상기 제2 환형 통로에서 회동할 수 있는, 액추에이터.
제13항에 있어서,
상기 제2 환형 통로 단면의 형상은 능형이고 상기 제2 볼 베어링과 상기 제2 환형 통로의 내면의 4개의 점은 접촉하는, 액추에이터.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 감속기는 드라이빙 톱니, 이중 변속 톱니, 구동 톱니, 베이스와 3단 출력 턴테이블을 포함하되,
상기 베이스의 한 표면에는 수용홀이 설치되고 상기 드라이빙 톱니는 상기 수용홀 내에 설치되며 상기 드라이빙 톱니는 상기 수용홀에 대해 회동할 수 있고 상기 이중 변속 톱니, 구동 톱니는 모두 상기 베이스의 다른 한 표면에 설치되고 상기 이중 변속 톱니, 구동 톱니는 모두 상기 베이스에 대해 회동할 수 있으며 상기 이중 변속 톱니는 동축 고정된 제1 변속 톱니와 제2 변속 톱니를 포함하고 상기 제1 변속 톱니와 상기 드라이빙 톱니는 치합되며 상기 제2 변속 톱니와 상기 구동 톱니는 치합되고 상기 구동 톱니와 상기 3단 출력 턴테이블은 연결되어 상기 3단 출력 턴테이블을 구동하여 회동하도록 하는, 액추에이터.
제15항에 있어서,
상기 3단 출력 턴테이블의 한 표면에는 치조가 설치되고 상기 구동 톱니는 이중 톱니이며 상기 이중 톱니의 한 기어와 상기 제2 변속 톱니는 치합되고 상기 이중 톱니의 다른 한 기어는 상기 치조에 수용됨과 동시에 상기 치조와 치합되는, 액추에이터.
제7항에 있어서,
상기 감속기는 고조파 감속기인, 액추에이터.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 액추에이터를 포함하는, 로봇 암.
제18항에서의 로봇 암을 포함하는, 로봇.