【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水下机器人电机，具体涉及一种水下双自由度一体化电机。
技术介绍
1、现有的水下机器人串联双自由度驱动机构多采用两个独立的电机驱动，其优点是模块化程度高，可维修性强。但是两个独立的驱动单元需要各自独立的驱动机构、控制系统以及活动线缆，导致驱动机构的空间和重量占比较大，严重限制了机器人推进性能的提升，同时也提高了机器人运动机构布线难度。为了满足对水下机器人推进性能、结构设计紧凑度和灵活性的高要求，如何提升电机力矩输出密度、实现驱动机构紧凑轻量一体化设计，成为迫切需要解决的技术问题。
技术实现思路
1、针对上述技术问题，本专利技术提供了一种用于水下机器人关节的轻量化、紧凑型、高力矩输出密度的双自由度一体化集成电机，可以实现交叉方向的双自由度力矩输出。
2、本专利技术所采用的技术方案是一种水下双自由度一体化电机，包括第一方向力矩输出组件、第二方向力矩输出组件、壳体组件、电机控制器和供电线缆插接件；所述的第一方向力矩输出组件、第二方向力矩输出组件内置于壳体组件内，所述的电机控制器对所述的第一方向力矩输出组件、第二方向力矩输出组件进行控制，所述的供电线缆插接件与能源控制系统连接，所述的第一方向力矩输出组件包括第一输出轴、第一谐波减速器单元、第一电机单元、第一编码器单元和第一输出角度检测单元；
3、所述的第一谐波减速器单元包括第一波发生器、第一刚轮和第一柔轮，所述的第一电机单元包括第一深沟球轴承、第一转轴、第一转子、第二深沟球轴承、第一定子；所述第一转子和第
4、所述的第一编码器单元包括第一电机端编码器和第一输出端编码器，所述的第一电机端编码器集成在电机控制器中，当第一转轴转动时，第一电机端编码器检测到第一转子角度，控制电机转动。
5、所述的第一输出角度检测单元由第一输出端角度检测传动轴、第一输出端角度检测主动齿轮、第一输出端角度检测从动齿轮组成; 第一输出端角度检测主动齿轮与第一输出轴连接固定，第一输出端角度检测从动齿轮与第一输出端角度检测传动轴连接固定，第一输出轴转动的角度通过齿轮传动方式传递到第一输出端角度检测传动轴上，第一输出端编码器安装在前端盖上，
6、所述的第二方向力矩输出组件包括第二输出轴、第二谐波减速器单元、第二电机单元、第二编码器单元；
7、所述第二谐波减速器单元包括第二波发生器、第二刚轮和第二柔轮，所述的第二电机单元包括第三深沟球轴承、第二转轴、第二转子、第四深沟球轴承 、第二定子;所述的第二转子和第二定子驱动第二转轴转动，第二转轴与第二波发生器连接，所述的第二柔轮与壳体连接，所述的第二输出轴与第二刚轮连接。
8、所述第二编码器单元包括第二电机端编码器和第二输出端编码器，第二电机端编码器安装壳体中，所述的第二输出端编码器安装在电机外部。
9、优选的，所述的第一输出端编码器用于测量第一方向关节输出角度。
10、优选的，所述的第一输出端角度检测传动轴转动时，第一输出端编码器用于测量第一方向关节输出角度。
11、优选的，所述的第二转轴转动时，第一电机端编码器检测到第二转子角度。
12、优选的，所述的第二输出端编码器用于测量第二方向关节输出角度。
13、优选的，所述的第一转轴靠近电机控制器侧安装有编码器磁环，所述的第一输出端角度检测传动轴靠近前端盖一侧安装有编码器磁环，所述的第二转轴靠近第二电机端编码器侧安装有编码器磁环。
14、优选的，还包括第一侧板输出法兰、轴承座、横板、第二侧板；所述的第一侧板与第二侧板分别与横板连接，所述的第一侧板与第二侧板内测安装有深沟球轴承，所述的轴承座与水下双自由度一体化电机连接，内部安装有双深沟球轴承，轴承内圈与输出法兰轴孔配合，所述的第二输出端编码器固定在第一侧板上。
15、本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种用于水下机器人关节的轻量化、紧凑型、高力矩输出密度的双自由度一体化集成电机，通过内置控制器与反馈装置可实现双自由度独立精确控制，密封结构设计可实现防水防腐，该电机高力矩输出密度、轻量化、集成化、防水防腐，对水下机器人推进技术的发展有着重要的意义。
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1.一种水下双自由度一体化电机，其特征在于：包括第一方向力矩输出组件（1）、第二方向力矩输出组件（2）、壳体组件（3）、电机控制器（4）和供电线缆插接件（5）；所述的第一方向力矩输出组件（1）、第二方向力矩输出组件（2）内置于壳体组件（3）内，所述的电机控制器（4）对所述的第一方向力矩输出组件（1）、第二方向力矩输出组件（2）进行控制，所述的供电线缆插接件（5）与能源控制系统连接，所述的第一方向力矩输出组件（1）包括第一输出轴（101）、第一谐波减速器单元、第一电机单元、第一编码器单元和第一输出角度检测单元；
2.根据权利要求1所述的一种水下双自由度一体化电机，其特征在于：所述的第一输出端编码器（113）用于测量第一方向关节输出角度。
3.根据权利要求1所述的一种水下双自由度一体化电机，其特征在于：所述的第一输出端角度检测传动轴（110）转动时，第一输出端编码器（113）用于测量第一方向关节输出角度。
4.根据权利要求1所述的一种水下双自由度一体化电机，其特征在于：所述的第二转轴（205）转动时，第一电机端编码器检测到第二转子（204）角度。<...
【技术特征摘要】
1.一种水下双自由度一体化电机，其特征在于：包括第一方向力矩输出组件（1）、第二方向力矩输出组件（2）、壳体组件（3）、电机控制器（4）和供电线缆插接件（5）；所述的第一方向力矩输出组件（1）、第二方向力矩输出组件（2）内置于壳体组件（3）内，所述的电机控制器（4）对所述的第一方向力矩输出组件（1）、第二方向力矩输出组件（2）进行控制，所述的供电线缆插接件（5）与能源控制系统连接，所述的第一方向力矩输出组件（1）包括第一输出轴（101）、第一谐波减速器单元、第一电机单元、第一编码器单元和第一输出角度检测单元；
2.根据权利要求1所述的一种水下双自由度一体化电机，其特征在于：所述的第一输出端编码器（113）用于测量第一方向关节输出角度。
3.根据权利要求1所述的一种水下双自由度一体化电机，其特征在于：所述的第一输出端角度检测传动轴（110）转动时，第一输出端编码器（113）用于测量第一方向关节输出角度。
4.根据权利要求1所述的一种水下双自由度一体化电机，其特征在于：所述的第二转轴（205）转动时，第一电机端编...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕昊，王宝新，苏宗帅，高存强，裴允嘉，王猛，王明，曲凯，崔赫洋，
申请(专利权)人：沈阳航天新光集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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