一种磁性球铰机器人的磁性绕组的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种磁性球铰机器人的磁性绕组，所述球碗背面排列设有安装沉孔，安装沉孔的底部设有螺纹孔；所述磁性绕组包括绕芯、线圈和导电簧片；绕芯中部沿轴向设有通孔，两个导电簧片分别固定于绕芯的顶端；线圈绕设于绕芯的外壁上，且线圈的两端分别与两个导电簧片电连接；磁性绕组安装于球碗的安装沉孔中，螺栓穿过绕芯的通孔与螺纹孔螺纹连接将磁性绕组安装固定，导电簧片外露于安装沉孔之外，每个磁性绕组均通过导电簧片与中央控制器电连接；球碗外部还罩设有一个防护罩。本实用新型合理化磁性绕组的安装结构，便于安装及布线。
【专利说明】
一种磁性球铰机器人的磁性绕组
技术领域
[0001]本实用新型涉及机器人领域，具体涉及一种磁性球铰机器人的磁性绕组。
【背景技术】
[0002]磁性球铰机器人是一种采用万向球铰结构的高自由度机器人，采用规律排列的磁性绕组通过磁力进行驱动。
[0003]然而现有技术中，多个磁性绕组都是直接安装在球铰的球碗表面的，缺乏专门的安装结构，使多个磁性绕组的布线变得非常不合理。依照传统的球铰结构和磁性绕组结构，磁性绕组凸出于球碗的表面，仅通过防护罩进行表面的保护，使磁性绕组较容易损坏，防护性差。每个凸出安装于球碗球面上的磁性绕组，布线杂乱，不利于电线的管理与维护，而且影响产品的外观。
[0004]不难看出，现有技术还存在一定的缺陷。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种磁性球铰机器人的磁性绕组，合理化磁性绕组的安装结构，便于安装及布线。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0007]—种磁性球铰机器人的磁性绕组，其中磁性机器人包括固定关节和活动关节，固定关节顶部设有一个球碗，活动关节底部设有一个球销，活动关节通过球销与球碗万向铰接于固定关节上，球销上设有永磁体，球碗上设有磁性绕组，磁性绕组与固定关节内部的中央控制器连接；
[0008]所述球碗背面排列设有安装沉孔，安装沉孔的底部设有螺纹孔;所述磁性绕组包括绕芯、线圈和导电簧片；绕芯中部沿轴向设有通孔，两个导电簧片分别固定于绕芯的顶端;线圈绕设于绕芯的外壁上，且线圈的两端分别与两个导电簧片电连接;磁性绕组安装于球碗的安装沉孔中，螺栓穿过绕芯的通孔与螺纹孔螺纹连接将磁性绕组安装固定，导电簧片外露于安装沉孔之外，每个磁性绕组均通过导电簧片与中央控制器电连接;球碗外部还罩设有一个防护罩。
[0009]进一步的，所述磁性绕组均布排列于球碗的外表面，且任意相互相邻的三个磁性绕组均能组成一组等边三角形。
[0010]进一步的，所述防护罩呈球面，其内壁上设有紧贴球碗表面设置的电路板，电路板上设有与导电簧片对应的导电端子，导电端子与导电簧片对应电连接，中央控制器与电路板电连接。
[0011]进一步的，所述电路板上设有与导电端子电连接的导电接口，导电接口外露于防护罩之外，中央控制器与导电接口之间通过排线电连接。
[0012]本实用新型所提供的一种磁性球铰机器人的磁性绕组，具有以下优点:
[0013]所有磁性绕组藏于球碗的内部，隐蔽性强，保护性好，易于安装和布线；
[0014]磁性绕组采用触点接触通电的形式，防护罩采用电路板结构，便于电连接，布线更科学合理；
[0015]产品的整体更简洁美观。
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为现有技术的磁性球铰机器人的整体结构示意图。
[0018]图2为本实用新型磁性球铰机器人的磁性绕组的结构示意图。
[0019]图3为固定关节的结构示意图。
[0020]图4为磁性绕组的结构示意图。
[0021 ]图5为防护罩的结构示意图。
[0022]附图标记说明:
[0023]1、固定关节2、活动关节
[0024]3、球碗 4、球销
[0025]5、磁性绕组6、安装沉孔
[0026]7、绕芯 8、导电簧片
[0027]9、防护罩 10、导电端子
[0028]11、导电接口
【具体实施方式】
[0029]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例和附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
[0030]实施例
[0031]请参阅图1，是现有技术的磁性机器人的整体结构。磁性机器人包括固定关节I和活动关节2，固定关节I顶部设有一个球碗3，活动关节2底部设有一个球销4，活动关节2通过球销4与球碗3万向铰接于固定关节I上，球销4上设有永磁体，球碗3上设有磁性绕组5，磁性绕组5与固定关节I内部的中央控制器连接。
[0032]请参阅图2至图4，本实用新型公开了一种磁性球铰机器人的磁性绕组5，其中所述球碗3背面排列设有安装沉孔6，安装沉孔6的底部设有螺纹孔;所述磁性绕组5包括绕芯7、线圈和导电簧片8;绕芯7中部沿轴向设有通孔，两个导电簧片8分别固定于绕芯7的顶端;线圈绕设于绕芯7的外壁上，且线圈的两端分别与两个导电簧片8电连接;磁性绕组5安装于球碗3的安装沉孔6中，螺栓穿过绕芯7的通孔与螺纹孔螺纹连接将磁性绕组5安装固定，导电簧片8外露于安装沉孔6之外，每个磁性绕组5均通过导电簧片8与中央控制器电连接;球碗3外部还罩设有一个防护罩9。
[0033]本实用新型的磁性绕组5和球铰结构都是专门设计的。一般的球铰结构，球碗3都是薄壁球面的设计，而本实用新型为了便于收纳磁性绕组5，将球碗3改而采用厚度较厚的铸件结构。球碗3的表面可通过机加工加工出用于收纳磁性绕组5的安装沉孔6，并通过螺栓与螺纹孔的螺纹连接将磁性绕组5固定安装在安装沉孔6内部。而磁性绕组5的接电则通过外露的导电簧片8来完成，连接非常方便。防护罩9主要起保护作用，避免磁性绕组5与导电簧片8的外露。
[0034]作为优选，所述磁性绕组5均布排列于球碗3的外表面，且任意相互相邻的三个磁性绕组5均能组成一组等边三角形。
[0035]由于本实用新型是通过磁性绕组5产生规律性变化的磁场来进行驱动的，磁性绕组5的排列对驱动控制的可行性和精度有着重要影响。如果只是杂乱无章地进行排列是没有实际意义的。根据几何学三个点确定一平面的原理，上述磁性绕组5的排列方式能够准确控制永磁体的运动轨迹和悬停点，从而控制活动关节2的运动。三个相互相邻的磁性绕组5位于一个等边三角形的三个顶点上，相互产生的磁场能够相互平衡。
[0036]请参阅图5，作为优选，所述防护罩9呈球面，其内壁上设有紧贴球碗3表面设置的电路板，电路板上设有与导电簧片8对应的导电端子10，导电端子10与导电簧片8对应电连接，中央控制器与电路板电连接。
[0037]防护罩9内壁设有一块特殊印制的电路板，用于与磁性绕组5的导电端子10电连接，从而避免了繁琐的电线连接。而且防护罩9本身就盖设于球碗3的表面，实现一物二用，只需要盖好防护罩9即可将所有磁性绕组5的连线整合。作为进一步的优选，所述电路板上设有与导电端子10电连接的导电接口 11，导电接口 11外露于防护罩9之外，中央控制器与导电接口 11之间通过排线电连接。这样中央控制器与各个磁性绕组5之间的电连接结构就进一步简化了，而且避免了复杂凌乱的走线，使产品更简洁美观，也更便于日后的维护。
[0038]本实用新型所提供的一种磁性球铰机器人的磁性绕组5，将所有磁性绕组5藏于球碗3的内部，隐蔽性强，保护性好，易于安装和布线。磁性绕组5采用触点接触通电的形式，防护罩9采用电路板结构，便于电连接，布线更科学合理，有利于日后的维护保养，且简化的布线结构产品的整体更简洁美观。
[0039]以上所述实施例仅表达了本实用新型的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种磁性球铰机器人的磁性绕组，其中磁性机器人包括固定关节和活动关节，固定关节顶部设有一个球碗，活动关节底部设有一个球销，活动关节通过球销与球碗万向铰接于固定关节上，球销上设有永磁体，球碗上设有磁性绕组，磁性绕组与固定关节内部的中央控制器连接，其特征在于: 所述球碗背面排列设有安装沉孔，安装沉孔的底部设有螺纹孔;所述磁性绕组包括绕芯、线圈和导电簧片;绕芯中部沿轴向设有通孔，两个导电簧片分别固定于绕芯的顶端;线圈绕设于绕芯的外壁上，且线圈的两端分别与两个导电簧片电连接;磁性绕组安装于球碗的安装沉孔中，螺栓穿过绕芯的通孔与螺纹孔螺纹连接将磁性绕组安装固定，导电簧片外露于安装沉孔之外，每个磁性绕组均通过导电簧片与中央控制器电连接;球碗外部还罩设有一个防护罩。2.根据权利要求1所述的磁性球铰机器人的磁性绕组，其特征在于:所述磁性绕组均布排列于球碗的外表面，且任意相互相邻的三个磁性绕组均能组成一组等边三角形。3.根据权利要求1所述的磁性球铰机器人的磁性绕组，其特征在于:所述防护罩呈球面，其内壁上设有紧贴球碗表面设置的电路板，电路板上设有与导电簧片对应的导电端子，导电端子与导电簧片对应电连接，中央控制器与电路板电连接。4.根据权利要求3所述的磁性球铰机器人的磁性绕组，其特征在于:所述电路板上设有与导电端子电连接的导电接口，导电接口外露于防护罩之外，中央控制器与导电接口之间通过排线电连接。
【文档编号】B25J9/00GK205572411SQ201620161283
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年3月2日
【发明人】郭嘉辉
【申请人】郭嘉辉