【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种组合型正交圆柱结构两自由度混合式步进电动机及其应用。
技术介绍
传统的异步电动机、同步电动机，只有转子旋转这一个自由度，通过齿轮或者蜗杆的配合可以将这一旋转运动变成直线运动。在很多场合中，直线或者旋转运动就足够满足被控制对象的需要；但是在一些比较复杂的运动场合(如机器人手臂的控制、雷达的定位控制等)，一个自由度不能满足需要，必需要有多个电动机的配合使用才能达到目的。但是，如果由多台电动机实行控制就会产生很多的问题，如机械结构复杂、体积和重量增加、精度和动态特性难以保证等。正是由于在多自由度控制中如果采用多台电动机控制存在诸多缺陷，人们便逐渐开始研究是否能够将一台电动机做成多自由度的，使之能够模拟被控对象所要实现的运动轨迹。多自由度电动机指具有两个或三个旋转自由度，可以绕过定点的空间轴线旋转的电动机。它具有机械集成度高、电动机结构材料和驱动控制系统元件利用率高等特点，在具有多个运动自由度的机械系统中，一台多自由度电动机可以代替两台或多台单自由度电动机，可以大大简化机械系统的结构，减小体积和重量，从而提高系统的精度和动态性能，提高性能价格比。因此多...
【技术保护点】
一种组合型正交圆柱结构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圆柱状结构，且所述第一自由度电机以其圆柱状结构的底面直径方向为转轴，绕转轴旋转；所述第二自由度电机为圆柱状结构，设置在所述第一自由度电机的外沿，且将第一自由度电机套装于其内部，且其轴心与所述第一自由度电机的轴心垂直正交，所述第二自由度电机以第一自由度电机的轴心为转轴，绕其转动；所述第二自由度电机随着第一自由度电机转动的过程中又保持相对于第一自由度电机的独立运动，使得设置在其外侧的输出轴实现两个自由度的运动。
【技术特征摘要】
1.一种组合型正交圆柱结构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圆柱状结构，且所述第一自由度电机以其圆柱状结构的底面直径方向为转轴，绕转轴旋转；所述第二自由度电机为圆柱状结构，设置在所述第一自由度电机的外沿，且将第一自由度电机套装于其内部，且其轴心与所述第一自由度电机的轴心垂直正交，所述第二自由度电机以第一自由度电机的轴心为转轴，绕其转动；所述第二自由度电机随着第一自由度电机转动的过程中又保持相对于第一自由度电机的独立运动，使得设置在其外侧的输出轴实现两个自由度的运动。2.如权利要求1所述的一种组合型正交圆柱结构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为内转子电机，包括转子部分、定子部分和转轴，所述转子部分通过转轴设置在定子部分的中心处，所述转子部分包括环形永磁体及其两侧的两段环形叠压转子铁心，转子铁心外侧均匀布置若干小齿，定子部分均包括叠压定子铁心、定子绕组，定子铁心内侧分布有磁极，极间槽内设有定子绕组。3.如权利要求1所述的一种组合型正交圆柱结构两自由度混合式步进电动机，其特征是：所述第二自由度电机为外转子电机，包括转子部分、定子部分和转轴，所述转子部分通过转轴设置在定子部分的中心处，所述转子部分包括环形永磁体及其两侧的两段环形叠压转子铁心，转子铁心内侧均匀布置若干小齿，定子部分均包括叠压定子铁心、定子绕组，定子铁心外侧分布有磁极，极间槽内设有定子绕组。4.如权利要求2或3所述的一种组合型正交圆柱结构两自由度混合式步进电动机，其特征是：所述转子部分的两段转子铁心上的小齿互错1/2齿距，所述极靴上分布的定子小齿之间的齿距与转子小齿齿距相同。5.如权利要求1所述的一种组合型正交圆柱结构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部分在空间静止不动，而转子部分和转轴可绕定、转子中...
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