[发明专利]一种应用于机器人球面关节的关节电机

权利要求书

1.一种球面关节电机的定子结构，其特征是

球面关节电机的定子最小单元结构特征是

在一块导磁底板(N)上排列着四个线圈(N1、N2、N3、N4)，且四个线圈(N1、N2、N3、N4)彼此隔着一定的距离(空气隙)，

线圈的铁芯是底板的一部分或是独立的铁芯粘合在底板上，

线圈的导线绕向是一致(逆时针或顺时针)的，四个线圈的导线是相互绝缘且独立的，

线圈通电后的两个磁极中的北极(或南极)端面朝向导磁底板(N)且南极(或北极)远离底板，

线圈位置按照坐标系(Od坐标系)排列，第一象限是线圈一(N1)，第二象限是线圈二(N2)，第三象限是线圈三(N3)，第四象限是线圈四(N4)；

球面关节电机的定子最小单元组装结构特征是

定子最小单元具有扇形条形结构，

定子最小单元拼装为一个完整的空心圆柱结构，且空心圆柱的内表面构成了一个完整的内圆柱面，以及空心圆柱的外表面构成了一个完整的外圆柱面，

定子最小单元的所有线圈通电后它们的磁极都是一个磁极在空心圆柱的外表面且另一个极在空心圆柱的内表面，

相邻的定子最小单元之间均存在着一定的间隔(单元间隔)，

空心圆柱的外表面套装着一个导磁外壳，并且导磁外壳与空心圆柱是紧密贴合的。

2.一种球面关节电机的转子结构，其特征是

球面关节电机的转子最小单元的结构特征是

在一块导磁底板(M)上排列着四个圆柱形永磁体(M1、M2、M3、M4)，且四个永磁体(M1、M2、M3、M4)彼此隔着一定的距离(空气隙)，

圆柱形永磁体的磁极在圆柱的两端，永磁体的两个磁极中的北极(或南极)端面朝向导磁底板(M)且南极(或北极)远离底板，

四个永磁体是彼此独立且以坐标系(Oz坐标系)排列，第一象限是永磁体一(M1)，第二象限是永磁体二(M2)，第三象限是永磁体三(M3)，第四象限是永磁体四(M4)；

球面关节电机的转子最小单元组装结构特征是

输出轴镶嵌在圆柱形导磁铁芯中，

圆柱形导磁铁芯作为所有转子最小单元的粘合载体，

转子最小单元具有扇形条形磁体的结构并且均匀排列在圆柱形导磁铁芯外表面，且排列时相邻永磁体的磁极是不同的，

转子最小单元之间存在着一定的间隔(单元间隔)且远离圆柱形导磁铁芯的一面构成了一个完整的圆柱面。

3.一种球面关节电机的线圈连接结构，其特征是

球面关节电机共有四组接线端(L1_P/N、L2_P/N、L3_P/N、L4_P/N)，且四组接线端具有相同的绕线方式以及相同的接线方式；

其中，球面关节电机定子第一组接线端的接线方式是

球面关节电机定子第一组接线端的正端(L1_P)接定子最小单元一(U1)的线圈十一(N11)的起始端(同名端)，线圈十一(N11)的末端(非同名端)接定子最小单元二(U2)的线圈二十一(N21)的起始端(同名端)，线圈二十一(N21)的末端(非同名端)接定子最小单元三(U3)的线圈三十一(N31)的起始端(同名端)……线圈五十一(N51)的末端(非同名端)接定子最小单元六(U6)的线圈六十一(N61)的起始端(同名端)，线圈六十一(N61)的末端(非同名端)接球面关节电机定子第一组接线端的负端(L1_N)。