液冷散热机器人关节模组及机器人的制作方法

本技术涉及机器人，特别是涉及一种液冷散热机器人关节模组及机器人。

背景技术：

1、随着机器人技术向着高精度、高功率密度、小型化方向发展，特别是在人形机器人、协作机器人及高精度工业机械臂等领域，对其核心驱动单元-关节模组的性能提出了极其严苛的要求。关节模组通常集成了电机、减速器、驱动电路及传感器，其在有限空间内持续输出大扭矩时会产生大量热量，主要热源包括电机绕组焦耳热、铁芯损耗以及减速器齿轮啮合摩擦热。

2、现有技术中，机器人关节模组的散热方式多为自然风冷或强制风冷。自然风冷依赖壳体与空气的热交换，受限于接触面积与导热系数，散热效率极低，无法满足高性能关节的持续工作需求。强制风冷通过风扇形成空气对流，但风扇的引入增加了模组的体积、重量和噪音，且其散热效率受环境制约，难以形成有效散热路径。

技术实现思路

1、为了解决上述现有技术中的不足，本实用新型的目的是提供一种液冷散热机器人关节模组及机器人，使其在极其有限的空间内，为高功率密度的机器人关节提供一种高效、可靠、紧凑且低噪音的散热方式，同时避免显著增加模组的体积、重量和复杂性。

2、本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：

3、提供了一种液冷散热机器人关节模组，包括：

4、电机组件，其包括定子和套设于所述定子外部的外转子，还包括壳体；

5、减速器，其输入端与所述外转子的输出端传动连接；

6、液冷系统，其包括集成于所述壳体内的第一液冷流道，所述第一液冷流道至少部分环绕定子设置，并设有第一进液口和第一出液口，冷却液能带走所述定子产生的热量。

7、进一步的，所述第一液冷流道进一步延伸并与减速器导热接触，实现对所述减速器的散热。

8、进一步的，所述液冷系统还包括第二液冷流道，所述第二液冷流道设置于定子的绕线端，用于对电机绕组进行针对性散热；

9、所述第二液冷流道设有第二进液口和第二出液口。

10、进一步的，所述第一液冷流道和/或第二液冷流道的流道形状为环形、蛇形或螺旋形中的一种。

11、进一步的，所述第一液冷流道和/或第二液冷流道内设有特斯拉阀结构，用于增强冷却液的湍流程度以强化换热。

12、进一步的，所述第一液冷流道与第二液冷流道相互独立，构成并联液冷回路；

13、或者，所述第一液冷流道的第一出液口与第二液冷流道的第二进液口通过管路连接，构成串联冷却回路。

14、进一步的，所述减速器为谐波减速器、摆线针轮减速器或行星齿轮减速器中的一种。

15、进一步的，还包括：

16、温度传感器，其设置于所述电机组件和/或减速器附近；

17、控制器，其与所述温度传感器信号连接，根据所述温度传感器检测的温度信号调节冷却液的流量。

18、一种机器人，包括液冷散热机器人关节模组。

19、与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

20、1、本实用新型示例的液冷散热机器人关节模组，通过液冷流道对电机壳体以及减速器进行散热，实现了对关节模组内两大主要热源的针对性冷却，通过冷却液高效吸收并带走大量的热，保证了电机与减速器在安全温度下运行，从而解决了高性能电机在密闭空间内的散热瓶颈的问题；

21、2、本实用新型示例的液冷散热机器人关节模组，在液冷流道中集成特斯拉阀结构，该结构作为一种被动式湍流发生器，能迫使冷却液产生剧烈的涡流和碰撞，高效地破坏流道壁面的热边界层，使得散热效率相比普通流道获得数量级的提升；

22、3、本实用新型示例的液冷散热机器人关节模组，通过冷却液、温度传感器将电机和减速器的工作温度控制在最佳区间，有效防止了因过热导致的永磁体退磁、绕组绝缘老化、润滑油失效和齿轮箱精度丧失等问题，另外，液体制冷完全摒弃了风扇等运行部件，运行噪音极低，同时，全密封的液冷系统使关节模组免受外部粉尘、油污、潮湿等恶劣环境的影响。

1.液冷散热机器人关节模组，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的液冷散热机器人关节模组，其特征在于，所述第一液冷流道（5）进一步延伸并与减速器（3）导热接触，实现对所述减速器（3）的散热。

3.根据权利要求1所述的液冷散热机器人关节模组，其特征在于，所述液冷系统还包括第二液冷流道（8），所述第二液冷流道（8）设置于定子（1）的绕线端，用于对电机绕组进行针对性散热；

4.根据权利要求3所述的液冷散热机器人关节模组，其特征在于，所述第一液冷流道（5）和/或第二液冷流道（8）的流道形状为环形、蛇形或螺旋形中的一种。

5.根据权利要求1或3所述的液冷散热机器人关节模组，其特征在于，所述第一液冷流道（5）和/或第二液冷流道（8）内设有特斯拉阀（11）结构，用于增强冷却液的湍流程度以强化换热。

6.根据权利要求3所述的液冷散热机器人关节模组，其特征在于，所述第一液冷流道（5）与第二液冷流道（8）相互独立，构成并联液冷回路；

7.根据权利要求1所述的液冷散热机器人关节模组，其特征在于，所述减速器（3）为谐波减速器、摆线针轮减速器或行星齿轮减速器中的一种。

8.根据权利要求1所述的液冷散热机器人关节模组，其特征在于，还包括：

9.一种机器人，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的液冷散热机器人关节模组。