[发明专利]一种液质悬浮式仿生电磁驱动三自由度运动电机

摘要

本发明提供了一种液质悬浮式仿生电磁驱动三自由度运动电机，涉及三自由度运动电动机技术领域。电机采用内嵌式或输出轴式结构；转子为中空的球形壳体，中空部分能放置无线传输装置及视觉图像采集装置；转子壳内表面设有垂直方向的永磁体；定子具有与转子外形相适配的内腔,内腔面上设有若干定子线圈，定子的内腔设有垂直方向的与所述永磁体相适配的定子永磁体；使转子呈液质悬浮支承方式。本发明通过对不同线圈的方向和幅值进行控制对电机转子的偏转进行调整，可实现悬浮运行，具有结构简单、体积小、摩擦小、响应快、动态性强、能较大程度地逼近真眼及易于小型化集成化的优点；借助多维运动致动器与控制技术，可实现实用化视觉仿生。

主权项

一种液质悬浮式仿生电磁驱动三自由度运动电机，包括：转子、位于转子外面的定子和外壳部分，其特征在于：转子为内嵌式或输出轴式结构；转子为中空的球形壳体，转子中空部分放置有无线传输装置，以及视觉图像采集装置；转子壳内表面至少一个直径方向固定有一对永磁体(1)，所述转子壳内表面还固定有位于后侧的一个以上的尾部永磁体(2)，所述的尾部永磁体(2)采用盘状或环状永磁体；定子位于转子球面的外围，具有与转子外形相适配的内腔,定子内腔面上固定有若干磁极铁芯，磁极铁芯上缠绕定子线圈(3、4、5、6)，定子的内腔固定有位于垂直方向的与转子壳内表面直径方向的永磁体(1)相适配的定子永磁体(8)，定子的内腔面上还固定有位于后侧的一个以上的定子尾部线圈(7)；转子和定子之间密封充有转子悬浮液，即合适阻尼的液体流质，使转子呈液质悬浮支承方式；给垂直位置定子线圈(3、4、5、6)输入特定方向和幅值的电流后，会产生偏转转矩，定子线圈(3、4、5、6)和所述转子壳内表面直径方向的永磁体(1)相配合产生偏转转矩实现大范围的偏转；给定子尾部线圈(7)通入特定方向和幅值的电流后，会引起气隙磁路发生改变，进而使转子发生微偏运动，通过对不同定子尾部线圈(7)的电流大小与方向进行改变和组合，实现转子微动方位的调节。