一种机器人仿生眼球用两自由度混合式步进电动机的制作方法

文档序号:12277355阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种机器人仿生眼球用两自由度混合式步进电动机,其特征是:包括第一自由度电机、第二自由度电机和输出轴,其中,所述第一自由度电机为具有一缺口的圆环状结构,所述第二自由度电机为具有一开口的圆环状结构,且所述缺口与开口相适配,使得两个电机的所在平面相垂直正交;

所述第一自由度电机、第二自由度电机均包括定子和转子,定子铁心内径和转子铁心外径之间设有一定大小气隙间隔,转子与定子在所属自由度电机的所在平面内能够发生相对运动,所述第一自由度电机的定、转子中心轴线与第二自由度电机的定、转子中心轴线垂直正交,交点为球形电动机的球心;

通过两个自由度电机各自独立运动,实现设置在其中一个自由度电机上的输出轴端点到球心的距离恒定不变的两自由度运动。

2.如权利要求1所述的一种机器人仿生眼球用两自由度混合式步进电动机,其特征是:所述第一自由度电机与第二自由度电机结构相同,均包括转子部分和定子部分,转子部分包括圆柱形的不导磁转子支架、环形永磁体及设置在永磁体两侧的环形叠压转子铁心,所述转子铁心外侧均匀布置若干小齿;定子部分包括弧形叠压定子铁心及定子绕组,定子铁心内周分布有磁极,极间槽内设有定子绕组,磁极的极靴上分布有定子小齿。

3.如权利要求2所述的一种机器人仿生眼球用两自由度混合式步进电动机,其特征是:所述永磁体、转子铁心和不导磁转子支架上设有相同大小的开口,永磁体和转子铁心套装在不导磁转子支架上,使得三者的开口位置对齐。

4.如权利要求2所述的一种机器人仿生眼球用两自由度混合式步进电动机,其特征是:所述定子铁心上设有若干轴承和轴承套轴,每个自由度电机所有轴承和轴承套轴的中心轴线位于同一圆柱平面,轴承与不导磁转子支架之间的机械配合方式为过盈配合。

5.如权利要求2所述的一种机器人仿生眼球用两自由度混合式步进电动机,其特征是:所述转子部分的两端转子铁心上的小齿互错1/2齿距;所述定子小齿的齿距与转子小齿齿距相同。

6.如权利要求2所述的一种机器人仿生眼球用两自由度混合式步进电动机,其特征是:构造两自由度混合式步进电动机时,进行两个电机的空载实验、静态负载实验、稳态负载实验、起动实验和开环运行定位精度测试实验,以确定各自的空载电磁、负载情况下静态转矩、最佳运行转速范围、起动转速范围和开环运行定位精度。

7.如权利要求2所述的一种机器人仿生眼球用两自由度混合式步进电动机,其特征是:所述定子铁心弧度超过180°,且小于转子铁心弧度。

8.如权利要求1所述的一种机器人仿生眼球用两自由度混合式步进电动机,其特征是:所述第一自由度电机的定子铁心通过底座固定不动,转子部分通过轴承和不导磁转子支架绕定子部分转动;

所述第二自由度电机整体随第一自由度电机的转子部分同步转动,转动轴线与第一自由度电机的定、转子中心轴线重合,第二自由度电机的定子部分绕自身的转子部分转动,转动轴线与第一自由度电机的定、转子中心轴线垂直正交。

9.如权利要求2所述的一种机器人仿生眼球用两自由度混合式步进电动机,其特征是:所述定子绕组为集中绕组,缠绕在定子铁心的磁极上,同一相定子绕组缠绕在相邻的两个定子磁极上且绕制方向相反,此相邻两个定子磁极相互错开(k+0.5)θr机械角度,具有相同绕制方向的相邻两相定子绕组所在的两个定子磁极相互错开(j+0.5/m)θr机械角度,k和j为正整数且k<j,m为绕组相数,θr为转子齿距角。

10.一种机器人仿生眼球,其特征是:包括如权利要求1-9中任一项所述的球形结构两自由度混合式步进电动机。

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