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公开(公告)号：CN108772838A
公开(公告)日：2018-11-09
申请号：CN201810628311.0
申请日：2018-06-19
Applicant: 河北工业大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开一种基于外力观测器的机械臂安全碰撞策略，该机械臂安全碰撞策略首先建立外力干扰下的柔性关节机械臂动力学模型，并对其进行受力分析；采用双编码器的方法来采集电机端和连杆端的角度信息，该外力观测器里需要对关节位置与速度的测量，而不需要检测加速度或惯性矩阵的逆矩阵，即可反映电流输入；对于多自由度的机械臂，广义动量p和矢量η的计算需要递推或迭代方法，通过该观测器可以对外力矩或外力进行检测，并依据观测器的观测值设定了动态阈值，当观测值超过动态阈值的限定范围，控制系统即认为碰撞发生，为保证操作人员和机器人的安全，将立刻切换到碰停模式，实现在不同运动速度下的安全反应。
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公开(公告)号：CN107398924B
公开(公告)日：2023-04-21
申请号：CN201710851266.0
申请日：2017-09-20
Applicant: 河北工业大学
Abstract: 本发明涉及一种中空式驱控一体化智能模块化关节，包括外壳、增量编码器、绝对值编码器、制动装置、谐波减速器、电机输出轴、输出法兰、控制装置、左端盖和中空走线管，其特征在于该关节还包括中空无框力矩电机，所述控制装置、增量编码器、制动装置、中空无框力矩电机、谐波减速器、绝对值编码器分别依次套在电机输出轴以及输出法兰上，且输出法兰、外壳及左端盖构成密闭空间，该密闭空间内安装增量编码器、绝对值编码器、中空无框力矩电机、制动装置、谐波减速器、电机输出轴、控制装置和中空走线管；所述中空走线管贯穿在输出法兰、谐波减速器的柔轮、刚轮、波发生器及电机输出轴的内腔当中。
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公开(公告)号：CN108772838B
公开(公告)日：2021-04-27
申请号：CN201810628311.0
申请日：2018-06-19
Applicant: 河北工业大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开一种基于外力观测器的机械臂安全碰撞策略，该机械臂安全碰撞策略首先建立外力干扰下的柔性关节机械臂动力学模型，并对其进行受力分析；采用双编码器的方法来采集电机端和连杆端的角度信息，该外力观测器里需要对关节位置与速度的测量，而不需要检测加速度或惯性矩阵的逆矩阵，即可反映电流输入；对于多自由度的机械臂，广义动量p和矢量η的计算需要递推或迭代方法，通过该观测器可以对外力矩或外力进行检测，并依据观测器的观测值设定了动态阈值，当观测值超过动态阈值的限定范围，控制系统即认为碰撞发生，为保证操作人员和机器人的安全，将立刻切换到碰停模式，实现在不同运动速度下的安全反应。
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公开(公告)号：CN107401565A
公开(公告)日：2017-11-28
申请号：CN201710854335.3
申请日：2017-09-20
Applicant: 河北工业大学
IPC: F16D65/14 , F16D121/20
CPC classification number: F16D65/14 , F16D2121/20
Abstract: 本发明涉及一种高精度制动机构，包括制动开关、制动盘、开关连接架、旋转轴和驱动装置；所述驱动装置连接在旋转轴的输入端，其特征在于所述制动盘安装在旋转轴的轴肩上，随旋转轴作旋转运动；所述制动开关安装在开关连接架上；所述制动开关包括电磁开关、复位弹簧和铁芯，所述铁芯插入到电磁开关内的柱状通孔内，并由复位弹簧完成所述电磁开关和铁芯之间的连接；所述制动盘包括固定基座和六个相同结构的盘齿；六个盘齿以固定基座为中心均匀分布在固定基座的圆柱侧面上，每个盘齿从固定基座连接端到盘齿末端，盘齿宽度逐渐减小；盘齿的末端两侧对称设置有V型凹槽；所述固定基座为底端封盖的圆筒型。
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公开(公告)号：CN107498580B
公开(公告)日：2023-06-13
申请号：CN201710956972.1
申请日：2017-10-16
Applicant: 河北工业大学
Abstract: 本发明涉及一种驱控一体双编码器结构模块化关节，包括输出法兰、谐波减速器、中空电机、中空电机输出轴、增量编码器、制动器、绝对值编码器、驱动器、后盖和关节外壳；输出法兰、后盖及关节外壳构成封闭空间，其特征在于：该关节还包括绝对值编码器连接轴，中空电机输出轴内套接绝对值编码器连接轴，绝对值编码器连接轴的一端与输出法兰的内侧连接，另一端安装绝对值编码器，谐波减速器穿过绝对值编码器连接轴并安装在中空电机输出轴的一端，中空电机、增量编码器及制动器依次安装在中空电机输出轴上，驱动器安装在绝对值编码器与后盖之间的空间内。该模块化关节解决了现有关节尺寸大，走线困难，读取编码器数据速度慢等问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107398924A
公开(公告)日：2017-11-28
申请号：CN201710851266.0
申请日：2017-09-20
Applicant: 河北工业大学
CPC classification number: B25J17/00 , B25J9/08 , B25J9/12 , B25J9/1633 , B25J19/00
Abstract: 本发明涉及一种中空式驱控一体化智能模块化关节，包括外壳、增量编码器、绝对值编码器、制动装置、谐波减速器、电机输出轴、输出法兰、控制装置、左端盖和中空走线管，其特征在于该关节还包括中空无框力矩电机，所述控制装置、增量编码器、制动装置、中空无框力矩电机、谐波减速器、绝对值编码器分别依次套在电机输出轴以及输出法兰上，且输出法兰、外壳及左端盖构成密闭空间，该密闭空间内安装增量编码器、绝对值编码器、中空无框力矩电机、制动装置、谐波减速器、电机输出轴、控制装置和中空走线管；所述中空走线管贯穿在输出法兰、谐波减速器的柔轮、刚轮、波发生器及电机输出轴的内腔当中。
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公开(公告)号：CN107401565B
公开(公告)日：2022-05-20
申请号：CN201710854335.3
申请日：2017-09-20
Applicant: 河北工业大学
IPC: F16D65/14 , F16D121/20
Abstract: 本发明涉及一种高精度制动机构，包括制动开关、制动盘、开关连接架、旋转轴和驱动装置；所述驱动装置连接在旋转轴的输入端，其特征在于所述制动盘安装在旋转轴的轴肩上，随旋转轴作旋转运动；所述制动开关安装在开关连接架上；所述制动开关包括电磁开关、复位弹簧和铁芯，所述铁芯插入到电磁开关内的柱状通孔内，并由复位弹簧完成所述电磁开关和铁芯之间的连接；所述制动盘包括固定基座和六个相同结构的盘齿；六个盘齿以固定基座为中心均匀分布在固定基座的圆柱侧面上，每个盘齿从固定基座连接端到盘齿末端，盘齿宽度逐渐减小；盘齿的末端两侧对称设置有V型凹槽；所述固定基座为底端封盖的圆筒型。
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公开(公告)号：CN107498580A
公开(公告)日：2017-12-22
申请号：CN201710956972.1
申请日：2017-10-16
Applicant: 河北工业大学
CPC classification number: B25J17/0241 , B25J13/08
Abstract: 本发明涉及一种驱控一体双编码器结构模块化关节，包括输出法兰、谐波减速器、中空电机、中空电机输出轴、增量编码器、制动器、绝对值编码器、驱动器、后盖和关节外壳；输出法兰、后盖及关节外壳构成封闭空间，其特征在于：该关节还包括绝对值编码器连接轴，中空电机输出轴内套接绝对值编码器连接轴，绝对值编码器连接轴的一端与输出法兰的内侧连接，另一端安装绝对值编码器，谐波减速器穿过绝对值编码器连接轴并安装在中空电机输出轴的一端，中空电机、增量编码器及制动器依次安装在中空电机输出轴上，驱动器安装在绝对值编码器与后盖之间的空间内。该模块化关节解决了现有关节尺寸大，走线困难，读取编码器数据速度慢等问题。
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公开(公告)号：CN208584562U
公开(公告)日：2019-03-08
申请号：CN201820265434.8
申请日：2018-02-24
Applicant: 河北工业大学
Abstract: 本实用新型公开一种中空式驱控一体化智能模块化关节，包括左端盖、外壳、控制装置、制动装置、增量编码器、中空无框力矩电机、中空电机输出轴、谐波连接轴、谐波减速器、第一输出法兰、绝对值编码器、第二输出法兰、中空走线管、定位法兰、深沟球轴承；所述制动装置、增量编码器、深沟球轴承、中空无框力矩电机依次套在中空电机输出轴。本实用新型模块化关节结构设计紧凑，通过中空走线的方式来避免关节动作时可能发生绕线的影响，也避免了线缆暴露在机械臂外时由于人为、空气等因素对其产生破坏的可能性。减少了线缆走线的复杂性，提高了机械臂整体的灵活性，模块化设计能够更加方便的组装。
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公开(公告)号：CN207145500U
公开(公告)日：2018-03-27
申请号：CN201721205823.3
申请日：2017-09-20
Applicant: 河北工业大学
IPC: F16D65/14 , F16D121/20
Abstract: 本实用新型涉及一种高精度制动机构，包括制动开关、制动盘、开关连接架、旋转轴和驱动装置；所述驱动装置连接在旋转轴的输入端，其特征在于所述制动盘安装在旋转轴的轴肩上，随旋转轴作旋转运动；所述制动开关安装在开关连接架上；所述制动开关包括电磁开关、复位弹簧和铁芯，所述铁芯插入到电磁开关内的柱状通孔内，并由复位弹簧完成所述电磁开关和铁芯之间的连接；所述制动盘包括固定基座和六个相同结构的盘齿；六个盘齿以固定基座为中心均匀分布在固定基座的圆柱侧面上，每个盘齿从固定基座连接端到盘齿末端，盘齿宽度逐渐减小；盘齿的末端两侧对称设置有V型凹槽；所述固定基座为底端封盖的圆筒型。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
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