CN106411088B - 一种移动式机器人平台的转向电机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种移动式机器人平台的转向电机。该转向电机包括：轴承、旋转平台、环形磁石、固定平台、定子和自攻螺丝；其中，所述旋转平台和环形磁石组成可旋转组件，定子安装在固定平台上并卡紧，轴承由固定平台和旋转平台内外卡紧，通过轴承的活动连接实现可旋转组件的自由转动；所述定子上绕制电枢绕组并通过相应的引线连接到移动式机器人平台的控制板上，所述旋转平台的上方用于放置机器人平台的第一底板，固定平台的底部用于放置机器人平台的第二底板。本发明转向电机与移动式机器人平台高度融合，并通过合理的电机设计、加工工艺，使得转向电机具有空间紧凑、能耗低、运行平稳、转速一致性好等优点。

Description

一种移动式机器人平台的转向电机
技术领域
本发明涉及无刷直流永磁电动机领域，尤其涉及一种移动式机器人平台的转向电机。
背景技术
无刷永磁电动机已成为一种广泛使用的机电一体化的产品。由于不同领域不同产品对无刷永磁电动机的外观、性能等要求不同，使得无刷永磁电动机不断推陈出新，以满足不同产品提出的高要求、高标准。伴随着现代社会的发展，各种服务机器人和工业机器人需求空间在加大。一般来说，在机器人领域上使用的无刷永磁电动机，通常需要具备低噪声、低振动、低能耗、运行平稳、一致性好等特点，因此，使用在机器人上的各类电机需在已有的基础上不断提升。
目前，针对移动式机器人平台内使用的无刷永磁电动机还存在以下不足：(1)现有结构的无刷永磁电动机由于结构的限制无法与移动式机器人平台融为一体；(2)由于机器人平台的转向电机处于外罩之内，现有的无刷永磁电动机的噪声水平难以满足需要；(3)移动式机器人平台的能量来源靠蓄电池，需要转向电机在启动电流和负载电流处于极低的水平下能够正常启动和运转,以节省有限的电量；(4)由于机器人平台的转向电机需带动激光雷达装置扫描，旋转速度不能波动过大，对于以速度开环控制的无刷永磁电动机来说，批量生产时速度一致性难以达到满意的效果；(5)由于机器人平台内的转向电机结构紧凑并与平台本体融合，使得转向电机的工艺复杂性增加，使得产品的成本上升。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种移动式机器人平台的转向电机，用于克服上述现有技术中无刷永磁电动机存在的一个或多个技术问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种移动式机器人平台的转向电机，该转向电机包括：轴承、旋转平台、环形磁石、固定平台、定子和自攻螺丝；其中，所述旋转平台和环形磁石组成可旋转组件，定子安装在固定平台上并卡紧，轴承由固定平台和旋转平台内外卡紧，通过轴承的活动连接实现可旋转组件的自由转动；所述定子上绕制电枢绕组并通过相应的引线连接到移动式机器人平台的控制板上，所述旋转平台的上方用于放置机器人平台的第一底板，固定平台的底部用于放置机器人平台的第二底板。
进一步地，所述旋转平台外侧有磁石卡钩，所述环形磁石可方便地套入旋转平台并卡紧。
进一步地，所述旋转平台内侧有第一轴承卡钩，可方便地卡紧所述轴承的外圈并将轴承安装到指定位置。
进一步地，所述固定平台的轴承安装位设有第二轴承卡钩，可方便地卡紧所述轴承的内圈，所述固定平台的底部限位凸台与所述轴承内圈配合。
进一步地，所述固定平台上设有若干限位半圆柱。
进一步地，所述定子的外侧和槽底均设有若干半圆槽。
优选的，所述固定平台上的若干半圆柱与定子上的若干半圆槽配合，将所述定子安装到指定位置。
优选的，所述固定平台上的若干半圆柱与所述定子的槽底半圆槽组合形成若干圆形通孔，可供机器人平台安装时楔入自攻螺丝。
进一步地，所述固定平台上有若干卡槽，该卡槽恰好置于所述定子槽开口处，可将所述定子上的电枢绕组跨线放入卡槽内。
与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
本发明的移动式机器人平台的转向电机批量生产时的性能一致性较好，同时具有低噪声、低能耗、低成本、结构新颖等特殊效果。
附图说明
图1是本发明实施例提供的移动式机器人平台的转向电机结构示意图；
图2是本发明中的旋转平台的轴承卡钩和环形磁石卡钩结构示意图；
图3是本发明中的固定平台中空半圆柱和电枢绕组跨线卡槽结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，为本发明实施例提出的一种移动式机器人平台的转向电机，该转向电机包括：轴承1、旋转平台2、环形磁石3、固定平台4、定子5和自攻螺丝6；其中旋转平台2，用于装配环形磁石3，且其内侧轴承室可装入轴承1；固定平台4，可安装定子5并卡紧，且可与轴承1内圈配合；旋转平台2上可楔入自攻螺丝6，固定平台4上也可楔入自攻螺丝6，使转向电机的环形磁石3和轴承1装配更加牢固。该转向电机的旋转平台2上可承载机器人平台的第一底板(图中未示)，且第一底板上通过一定的安装方式固定激光雷达装置，第一底板上布置机器人平台的控制电路板。固定平台4底部空间用于安装机器人平台的第二底板(图中未示)及其承载的控制电路板。该转向电机的中间区域留有一定的空间，用于机器人平台内部过线和其他部件的放置。
如图2所示，旋转平台2外侧有磁石卡钩21，环形磁石3可方便地套入旋转平台2并卡紧。旋转平台2上的磁石卡钩21拥有一定的弹性，环形磁石3压入时，磁石卡钩往内部挤压变形，使得环形磁石3可顺利的滑入，环形磁石3安装到限位平面后，磁石卡钩可回弹并扣住环形磁石端面，阻挡环形磁石上下移动。与之类似，轴承1压入旋转平台2可通过对应的轴承卡钩，实现轴承1外圈与旋转平台2的安装。
进一步地，旋转平台2内侧有第一轴承卡钩22，可方便地卡紧轴承1的外圈并将轴承1安装到指定位置。
如图3所示，固定平台4的轴承安装位设有第二轴承卡钩23，可方便地卡紧轴承1的内圈，固定平台4的底部限位凸台与轴承1内圈配合，固定平台4上设有若干限位半圆柱41，定子5的外侧和槽底均设有若干半圆槽。
固定平台4外侧的限位半圆柱可与定子5外侧的半圆槽配合，使定子5能够精准安装并且防止了定子的周向转动，固定平台4内侧的限位半圆柱可抵住定子5槽底，且与定子5槽底半圆槽拼合成圆形中孔，供机器人平台安装时螺丝能够从定子槽穿过，该结构有效避免了螺丝穿过定子槽底时刮断电枢绕组铜线。此外，由于定子5上表面的外侧需要与机器人平台其它部件配合，电枢绕组的外围跨线需要人为的往定子内侧整理。基于此，在固定平台4的特定位置添加了电枢绕组跨线卡槽42，该电枢绕组跨线卡槽42将电枢绕组的跨线集中到卡槽内，防止电枢绕组跨线的凌乱。固定平台4和轴承1的安装也借鉴了旋转平台的卡钩结构，轴承1压入固定平台4时，固定平台4上的第二轴承卡钩23可卡住轴承1的内圈，并通过固定平台4上的限位凸台使轴承1安装到指定位置。
作为本发明一种可选或优选地实施方式，固定平台4上的若干半圆柱与定子上的若干半圆槽配合，将定子5安装到指定位置。
作为本发明一种可选或优选地实施方式，固定平台4上的若干半圆柱与定子的槽底半圆槽组合形成若干圆形通孔，可供机器人平台安装时楔入自攻螺丝6。
优选的，固定平台4上有若干卡槽，该卡槽恰好置于定子槽开口处，可将定子上的电枢绕组跨线放入卡槽内。
与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
本发明的移动式机器人平台的转向电机批量生产时的性能一致性较好，同时具有低噪声、低能耗、低成本、结构新颖等特殊效果。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种移动式机器人平台的转向电机，其特征在于，该转向电机包括：轴承、旋转平台、环形磁石、固定平台、定子和自攻螺丝；其中，所述旋转平台和环形磁石组成可旋转组件，定子安装在固定平台上并卡紧，轴承由固定平台和旋转平台内外卡紧，通过轴承的活动连接实现可旋转组件的自由转动；所述定子上绕制电枢绕组并通过相应的引线连接到移动式机器人平台的控制板上，所述旋转平台的上方用于放置机器人平台的第一底板，固定平台的底部用于放置机器人平台的第二底板；
所述旋转平台外侧有磁石卡钩，所述环形磁石可方便地套入旋转平台并卡紧；
所述旋转平台内侧有第一轴承卡钩，可方便地卡紧所述轴承的外圈并将轴承安装到指定位置；
所述固定平台的轴承安装位设有第二轴承卡钩，可方便地卡紧所述轴承的内圈，所述固定平台的底部限位凸台与所述轴承内圈配合。
2.根据权利要求1所述的移动式机器人平台的转向电机，其特征在于，所述固定平台上设有若干限位半圆柱。
3.根据权利要求2所述的移动式机器人平台的转向电机，其特征在于，所述定子的外侧和槽底均设有若干半圆槽。
4.根据权利要求3所述的移动式机器人平台的转向电机，其特征在于，所述固定平台上的若干半圆柱与定子上的若干半圆槽配合，将所述定子安装到指定位置。
5.根据权利要求3所述的移动式机器人平台的转向电机，其特征在于，所述固定平台上的若干半圆柱与所述定子的槽底半圆槽组合形成若干圆形通孔，可供机器人平台安装时楔入自攻螺丝。
6.根据权利要求1所述的移动式机器人平台的转向电机，其特征在于，所述固定平台上有若干卡槽，该卡槽恰好置于所述定子的槽开口处，可将所述定子上的电枢绕组跨线放入卡槽内。
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