CN115882668A - 外转子电机以及自主智能机器 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种外转子电机以及自主智能机器，外转子电机包括壳体、外转子组件、限位轴承及位置检测件，壳体设有安装腔及转动孔，壳体包括围成转动孔的内壁，外转子组件包括转子架，转子架包括架体及连接于架体的转轴部，转轴部可转动地装配于转动孔，限位轴承套设于转轴部，并嵌设于转轴部与所述内壁之间，以阻止外转子组件沿转动孔的径向移动，位置检测件包括第一检测部以及第二检测部，第一检测部安装于转轴部，第二检测部与第一检测部相对设置，以通过第一检测部检测外转自组件的转动位置。因此，第一检测部与第二检测部能够保持准确对位，第二检测部通过第一检测部精准地检测到外转子组件的转动位置，从而实现自主智能机器的精准运动和控制。

Description

外转子电机以及自主智能机器

技术领域

本申请涉及驱动装置技术领域，具体而言，涉及一种外转子电机以及自主智能机器。

背景技术

随着自主智能机器技术的不断发展，各类驱动装置广泛地应用于自主智能机器领域，例如，目前伺服电机或舵机广泛地使用在自主智能机器领域，其为自主智能机器输出动力，以驱使自主智能机器行走或姿态改变，自主智能机器可以是仿人形机机器、机器猫或机器狗等智能机器。

为了实现自主智能机器的精准运动和控制，通常需要在电机内部安装位置传感器来检测转子的转动位置。但由于现有电机结构的限制，位置传感器的检测位置容易发生偏移，从而导致无法精准地检测转子的转动位置。

发明内容

本申请实施例提出了一种外转子电机以及自主智能机器，以解决以上问题。

本申请实施例通过以下技术方案来实现上述目的。

第一方面，本申请实施例提供一种外转子电机，包括壳体、外转子组件、限位轴承以及位置检测件，壳体设有安装腔以及与安装腔连通的转动孔，壳体包括围成转动孔的内壁，外转子组件可转动地设置于安装腔，外转子组件包括转子架，转子架包括架体以及连接于架体的转轴部，转轴部可转动地装配于转动孔，限位轴承套设于转轴部，并嵌设于转轴部与所述内壁之间，以阻止外转子组件沿转动孔的径向移动，位置检测件包括第一检测部以及第二检测部，第一检测部安装于转轴部，第二检测部与第一检测部相对设置，以通过第一检测部检测外转自组件的转动位置。

第二方面，本申请实施例还提供一种自主智能机器，包括上述的外转子电机。

本申请实施例提供的外转子电机以及自主智能机器，通过在转子架的外周套设限位轴承，限位轴承嵌设在转轴部与内壁之间，限位轴承能够阻止转子架沿转动孔的径向偏移，避免转子架在转动时相对于转动孔的轴线发生偏移，因此，当第一检测部安装于转轴部时，第二检测部与第一检测部相对设置，第一检测部相对于第二检测部不会发生偏移，以使第一检测部与第二检测部保持准确对位，第二检测部可以通过第一检测部精准地检测到外转子组件的转动位置，从而实现自主智能机器的精准运动和控制。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的外转子电机在组装状态下的结构示意图。

图2是如图1所示的外转子电机的爆炸示意图。

图3是如图1所示的外转子电机的纵向截面示意图。

图4是如图2所示的外转子电机中的底壳的结构示意图。

图5是如图2所示的外转子电机中的转子架、限位轴承、磁体以及固定环在拆分状态下的结构示意图。

图6是图3中A处的局部放大示意图。

图7是如图2所示的外转子电机中的外转子组件在拆分状态下的结构示意图。

图8是如图2所示的外转子电机中的第二行星支架的结构示意图。

图9是如图2所示的外转子电机中的第一行星支架的结构示意图。

图10是本申请实施例提供的自主智能机器的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。

请一并参阅图1和图2，本实施例提供一种外转子电机200，包括壳体210、外转子组件220、限位轴承230以及位置检测件240。外转子电机200可以应用于自主智能机器，自主智能机器可以是半自主或全自主工作的智能机器，例如，四足机器人、仿人形机器、机械臂或多足机器人等，本申请实施例在此不做限制。示例性地，外转子电机200可以用于驱使自主智能机器行走或者改变自主智能机器的动作姿态。外转子电机200可以是外转子无刷电机。

请一并参阅图2和图3，壳体210设有安装腔2111以及与安装腔2111连通的转动孔2112，壳体210包括围成转动孔2112的内壁2113。外转子组件220可转动地设置于安装腔2111。外转子组件220包括转子架221，转子架221包括架体2212以及连接于架体2212的转轴部2211，转轴部2211可转动地装配于转动孔2112。限位轴承230套设于转轴部2211，并嵌设于转轴部2211与内壁2113之间，以阻止外转子组件220沿转动孔2112的径向移动。位置检测件240包括第一检测部241以及第二检测部242，第一检测部241安装于转轴部2211，第二检测部242与第一检测部241相对设置，以通过第一检测部241检测外转子组件220的转动位置。

需要说明的是，“相对设置”可以是指第一检测部241的信号出射面大致沿转轴部2211的轴向正投影至少部分落在第二检测部242的信号入射面所在范围内。示例性地，第一检测部241与第二检测部242可以正对设置，也即第一检测部241的信号出射面沿转轴部2211的轴向正投影基本全部落在第二检测部242的信号入射面所在范围内，以增强第二检测部242检测到的信号强度。

本申请实施例提供的外转子电机200，通过在转子架221的外周套设限位轴承230，限位轴承230嵌设在转轴部2211与内壁2113之间，限位轴承230能够阻止转子架221沿转动孔2112的径向偏移，避免转子架221在转动时相对于转动孔2112的轴线发生偏移，因此，当第一检测部241安装于转轴部2211时，第二检测部242与第一检测部241相对设置，第一检测部241相对于第二检测部242不会发生偏移，以使第一检测部241与第二检测部242保持准确对位，第二检测部242可以通过第一检测部241精准地检测到外转子组件的转动位置，从而实现自主智能机器的精准运动和控制。

请参阅图2和图3，在本实施例中，壳体210包括底壳211以及顶壳212，顶壳212盖设于底壳211，底壳211与顶壳212为组装的连接结构。顶壳212与底壳211共同围成安装腔2111，转动孔2112贯穿底壳211。

需要说明的是，上文以及后文中所述的某个部件(如部件1)和另一个部件(如部件2)为组装的连接结构是指两个部件通过组装的方式装配于一体，两个部件通过组装实现配合连接，两者为非一体成型结构，例如部件1和部件2可以通过卡接、螺纹连接、嵌套、粘接、焊接或者通过紧固件的方式进行组装，示例性地，部件1和部件2可通过可拆卸地组装方式组装于一体，两者在组装后可以再次分离。

请参阅图3和图4，在本实施例中，底壳211的外侧设有与转动孔2112连通的容置腔2114，容置腔2114可以是由底壳211的底壁朝向安装腔2111方向凹陷形成。容置腔2114可以用于安装控制器、电路板等结构。转动孔2112可以大致设于底壳211的底壁的中间位置。

在本实施例中，底壳211的内部设有环形槽2115，环形槽2115环绕转动孔2112设置，并与安装腔2111连通。环形槽2115可用于安装转子架221，并为转子架221提供转动空间。

请再次参阅图2和图3，在本实施例中，转子架221大致呈轮毂状结构，转子架221可转动地安装于容置腔2114内，转子架221可以以转动孔2112的轴线为转动轴线进行转动。具体地，转轴部2211大致呈中空柱状结构，转轴部2211可转动地设置在转动孔2112，转轴部2211与转动孔2112的轴线大致重合。转轴部2211的一端可以通过转动孔2112伸入容置腔2114内，这样第一检测部241可以安装在转轴部221伸入容置腔2114的端部，并与设置在容置腔2114内的第二检测部242进行准确对位。

请参阅图2和图5，在本实施例中，架体2212包括安装部2213以及连接部2214。安装部2213大致呈环状结构，安装部2213环设于转轴部2211的外周设置，并通过连接部2214连接于转轴部2211。连接部2214的数量可以为多个，多个连接部2214围绕转轴部2211间隔设置，每个连接部2214连接于转轴部2211与安装部2213之间，通过将多个连接部2214围绕转轴部2211间隔设置，在保证整个转子架221的结构强度的情况下，不仅可以节省整个转子架221的材料，而且还降低了整个转子架221的重量。安装部2213、连接部2214以及转轴部2211可以为一体成型结构，或者为组装关系的连接结构。在本实施例中，安装部2213、连接部2214以及转轴部2211位一体成型结构。在本实施例中，安装部2213的至少部分可嵌入环形槽2115内，并与位于环形槽2115的内侧壁以及外侧壁保持间隔，以避免其在转动过程中与底壳211产生干涉。

请参阅图3和图5，在本实施例中，外转子组件220包括多个磁体224，多个磁体224围绕转轴部2211间隔地设置于架体2212。具体地，多个磁体224可以按照一定的规律均匀地排布在安装部2213上，例如，多个磁体224可以环绕转轴部2211等间隔地设置在安装部2213的外周或者内周。

在一些实施方式中，安装部2213可以设有多个固定槽2215，多个固定槽2215环绕转轴部2211间隔地设置在安装部2213的外周，固定槽2215用于固定磁体224。每个磁体224可以嵌设在一固定槽2215内，其中磁体224的厚度可以小于或等于固定槽2215的深度，这样可以避免磁体224突出于安装部2213的外周，以降低外转子组件220的径向尺寸。

在一些实施方式中，外转子组件220还可以包括固定环225，固定环225套设在安装部2213的外周，并与安装部2213固定连接，以对磁体224进行径向限位，防止转子架221转动时磁体224从转子架221上脱离。

请再次参阅图2和图3，在本实施例中，外转子电机200包括定子组件250，定子组件250与架体2212间隔设置，定子组件250用于与磁体224磁力配合以驱动外转子组件220转动。定子组件250可以设置在架体2212的内周，例如，定子组件250包括定子架251以及多组定子线圈252，定子架251可以固定连接于壳体210，具体地，定子架251可以固定在环形槽2115内，例如可以固定在环形槽2115的内侧壁上。

在一些实施方式中，定子架251包括多层硅钢片，多层硅钢片沿环形槽2115的厚度方向依次叠置，定子线圈252按照一定的规律缠绕于多层硅钢片叠层上。示例性地，每层硅钢片可以包括圈体以及连接于圈体的多个固定部(图未示)，多个固定部沿圈体的周向间隔设置，每个固定部沿圈体的径向凸出，每层硅钢片的多个固定部与相邻的硅钢片的多个固定部一一对应，多组定子线圈252可以分别缠绕在对应的固定部上。当按照一定顺序给多组定子线圈252通电后，多个定子线圈252逐次变成多个电磁铁，通过逐次吸引转子架221上对应的磁体224，从而带动外转子组件220进行转动。

在一些实施方式中，如图3所示，定子组件250与壳体210相间隔并形成散热间隙2116，外转子电机200包括散热件261，散热件261设置于散热间隙2116内。示例性地，定子组件250可以与环形槽2115的底部相间隔以形成散热间隙2116。散热件261可以包括导热结构，导热结构可以是导热管或导热硅胶等，导热结构可以环设在环形槽2115的底部，并与壳体210形成热传导，导热结构可以将散热间隙2116内的热量传导至壳体210，并通过壳体210将热量传导至外界，有效地降低外转子电机200在工作时的温度。

在另一些实施方式中，散热件261还可以包括散热片和/或散热管。此外，散热件261还可以包括散热风扇，散热风扇可以安装在壳体210的底部，散热风扇可以将散热间隙2116内的热量快速地散出至外界。

请再次参阅图2和图3，在本实施例中，第二检测部242与第一检测部241相对设置，第一检测部241安装于转轴部2211并位于容置腔2114内，第二检测部242设置于容置腔2114内。第一检测部241可以是磁编码器、第二检测部242可以是霍尔传感器。磁编码器具备优异的抗冲击和振动特点。磁编码器采用磁电式设计，通过霍尔传感器来检测磁编码器磁场的变化，从而检测转轴部2211的转动位置。磁编码器可以是磁电式增量编码器和磁电式绝对值编码器。此外，第一检测部241可以包括环形编码器，环形编码器可以环绕转轴部2211设置。

此外，位置检测件240可以包括光电编码器，光电编码器是一种通过光电转换将转动结构的机械几何位移量转换为脉冲或数字量的传感器。第一检测部241可以是光栅盘，第二检测部242可以是光电检测件，光栅盘与转轴部2211同轴致使转轴部2211的旋转带动光栅盘同轴旋转，经光电检测件输出若干个脉冲信号，根据该信号的每秒脉冲数便可计算当前转子架221的转速。此外，位置检测件240还可以检测转子架221的转动方向，例如，光电编码器的码盘输出两个相位差相差90度的光码，根据双通道输出光码的状态的改变便可判断出转子架221的旋转方向。

在一些实施方式中，位置检测件240包括光电编码器以及磁编码器，光电编码器以及磁编码器分别设置在转轴部2211轴向的两端，也即相当于在外转子电机200的输入端和输出端同时加上传感器，这样消除了外转子电机200内部的齿轮啮合之间的间隙不一致性的影响，使得检测出外转子电机200的转动位置更加准确。

在一些实施方式中，如图2和图3所示，外转子电机200还可以包括固定件262，固定件262大致呈中空的柱状结构，固定件262的一端可以嵌设入转轴部2211，并与转轴部2211同轴设置。固定件262可以过盈地嵌设在转轴部2211的一端，以与转轴部2211形成固定。固定件262朝向第二检测部242的端面可以设有固定孔(图未示)，第一检测部241可以嵌设在固定孔内，固定孔与转轴部2211可以同轴设置，以使得嵌设在固定孔内的第一检测部241可以大致安装在转轴部2211的中心区域。此外，第一检测部241也可以直接安装在转轴部2211。转子架221在转动时可以通过固定件262带动第一检测部241共同转动。

在本实施例中，外转子电机200包括控制板264以及盖板265，控制板264安装于容置腔2114内，第二检测部242安装于控制板264，并与控制板264电性连接，盖板265安装于底壳211，并遮盖住容置腔2114。控制板264可以从壳体210的外侧装入容置腔2114内。通过将控制板264安装在壳体210外侧的容置腔2114内，方便拆装和维护，成本低廉。而且控制板264与外转子组件220之间通过壳体210相互隔开，可避免两者在工作时产生的热量集中。盖板265可以通过多个第一紧固件2641固定在壳体210的底部，并遮盖容置腔2114，对容置腔2114起到防尘的作用，以及保护控制板264的作用。

请参阅图3和图6，在本实施例中，限位轴承230包括轴承体231以及限位部232，轴承体231套设于转轴部2211，并与转轴部2211沿转轴部2211的轴向限位配合。限位部232围设于轴承体231的外周并限位于底壳211，限位部232可以固定连接于底壳211上，限位部232沿其轴向与底壳211限位配合，以限止限位轴承230在轴向相对于底壳211上下蹿动，进一步地，限位部232还沿其径向与底壳211限位配合，以限止限位轴承230沿其径向相对于底壳211偏移。限位轴承230可以是滑动轴承或滚动轴承283。转轴部2211可以通过限位轴承230相对于底壳211进行转动。限位部232的外径大于转动孔2112的外径尺寸，这样限位部232可以限位在转动孔2112的外周，并可以连接在底壳211上，从而限定限位轴承230沿转动孔2112的轴向的安装位置。轴承体231可以紧配在位于转动孔2112的内壁2113与转轴部2211之间，以阻止转子架221沿转动孔2112的径向偏移。由于轴承体231与转轴部2211沿转轴部2211的轴向限位配合，因此，轴承体231可以限止转轴部2211沿转动孔2112的轴向下移，同时轴承体231会对转轴部2211的外周施加一定的预紧力，转子架221在预紧力的作用下基本不会沿转动孔2112的轴向上下蹿动，保证了一检测部241与第二检测部242准确对位，提高位置检测件240的对外转子组件220的检测精度。此外，通过设置限位轴承230可以使转子架221与滚动轴承283保持同轴，保证转子架221的圆跳动量，从而使得外转子电机200的整个传动更加精准，避免转子架221处于悬臂梁状态时，而导致转子架221上的第一检测部241和第二检测部242对位感应不准确的问题出现。

在一些实施方式中，如图2和图7所示，外转子组件220包括行星齿轮部270，行星齿轮部270可以是NW型行星减速器，N表示内啮合，W表示外啮合，行星齿轮部270用于改变外转子组件220的传动比和输出力矩。示例性地，行星齿轮部270包括第一行星支架271、中心齿轴272、多个行星齿轮273以及齿圈275，中心齿轴272的一端固定连接于转轴部2211，第一行星支架271环绕转轴部2211设置，并与转轴部2211的外壁间隔，第一行星支架271可以相对于转轴部2211转动。齿圈275环绕中心齿轴272设置，并与中心齿轴272的外壁间隔，齿圈275固定于壳体210，齿圈275可以固定在顶壳212的内周。多个行星齿轮273围绕中心齿轴272间隔设置，并转动连接于第一行星支架271，并啮合于中心齿轴272以及齿圈275之间。

在本实施例中，中心齿轴272的外周设有齿条2721，齿条2721环设在中心齿轴272的外周，并大致位于中心齿轴272的中间位置。中心齿轴272固定于转轴部2211，并与转轴部2211同轴设置。具体地，中心齿轴272可以固定于转轴部2211远离第一检测部121的一端，中心齿轴272可以过盈地嵌设在转轴部2211的孔内。

在一些实施方式中，行星齿轮部270还包括销轴276，销轴276可以固定在中心齿轴272的外周与转轴部2211的内周之间，以使行星齿轮部270与转轴部2211的周向形成固定。示例性地，中心齿轴272的外周可以设有凹槽，内壁2113设有与凹槽相对应的凹部，可以将销轴276同时嵌紧在凹槽以及凹部内，从而形成榫卯结构，使得中心齿轴272与转子架221的周向形成固定，防止转子架221与中心齿轴272相对打滑，从而保证整个外转子电机200的传动性能。在本示例中，第一行星支架271与中心齿轴272的外周间隔设置，并相对于中心齿轴272可以转动，多个行星齿轮273与中心齿轴272的齿条2721组成外啮合结构，与齿圈275组内啮合结构。当转子架221在定子组件250的驱使下沿第一周向转动时，其可以带着中心齿轴272同步地沿第一周向转动，多个行星齿轮273在中心齿轴272的带动下沿第二周向转动，由于齿圈275固定在壳体210上不动，所以，行星齿轮273对齿圈275作用沿第二周向的扭力，齿圈275对行星小齿轮作用沿第一周向的反向扭力，从而带动第一行星支架271一起沿第一周向转动。第一周向可以是顺时针或逆时针。

通过设置上述的NW型行星减速器，使得整个外转子电机200的传动比分配更加合理，齿轮的强度更大，寿命更高，整个外转子电机200的输出力矩更大。

在一些实施方式中，如图3和图6所示，第一行星支架271与转轴部2211之间可以设有限止轴承277，限止轴承277可以阻止第一行星支架271相对于转轴部2211沿其径向偏移。限止轴承277可以是滚动轴承283，第一行星支架271可以通过限止轴承277相对于转轴部2211转动。示例性地，限止轴承277的外周设有限位结构，限位结构可以止挡在第一行星支架271的底侧，以与第一行星支架271限位配合。第一行星支架271在限位结构止挡的作用下，可以沿转轴部2211的轴向与转子架221保持间隔，避免第一行星支架271以及转子架221各自在转动时相互干涉，同时在第一行星支架271与转子架221之间设置有限止轴承277，可以提高第一行星支架271与中心齿轴272的同轴度。

在一些实施方式中，如图2和图7所示，外转子电机200包括法兰轴承281以及压盖282，法兰轴承281套设于中心齿轴272远离转子架221的一端，并与中心齿轴272沿中心齿轴272的轴向限位配合。压盖282用于与法兰轴承281以及限位轴承230共同将外转子组件220限位在法兰轴承281以及限位轴承230之间。当压盖282固定连接于壳体210时，压盖282可以沿中心齿轴272的轴向向法兰轴承281施压，以使得法兰轴承281紧配在中心齿轴272上。如图2所示，外转子电机200还包括第二紧固件2821，第二紧固件2821连接于压盖282以及壳体210，以将压盖282固定连接于壳体210上，第二紧固件2821可以是螺栓、销钉等。示例性地，中心齿轴272的外周可以设有台阶部(图未示)，法兰轴承281套设于中心齿轴272并与台阶部相抵，以与台阶部限位配合。当压盖282固定连接于壳体210后，压盖282可以直接将法兰轴承281压紧在中心齿轴272的台阶部上，或者，通过中间结构将法兰轴承281压紧在台阶部上。法兰轴承281与限位轴承230共同作用，从而将外转子组件220限位在法兰轴承281以及限位轴承230之间，也即法兰轴承281以及限位轴承230可以对外转子组件220的上下两侧进行限位，有效地防止整个外转子组件220沿转动孔2112的轴向上下蹿动。相较于在中心齿轴272上设置卡簧来固定外转子组件220的方案，外转子电机200在整个安装过程中，无需通过卡簧钳来进行拆装，使得整个外转子电机200的安装更加简单。

在一些实施方式中，如图2和图7，每个行星齿轮273包括第一传动齿轮2731以及第二传动齿轮2732，第一传动齿轮2731和第二传动齿轮2732同轴设置，第一传动齿轮2731与中心齿轴272啮合，第二传动齿轮2732固定连接于第一传动齿轮2731，并与齿圈275啮合，第二传动齿轮2732的齿顶圆直径小于第一传动齿轮2731的齿顶圆直径，以增大外转子组件220的传动比。行星齿轮部270还包括齿轮轴278，齿轮轴278穿设于第一传动齿轮2731以及第二传动齿轮2732，并固定在第一行星支架271上，第一传动齿轮2731以及第二传动齿轮2732可以围绕同一齿轮轴287转动，通过齿轮轴278可以提高第一传动齿轮2731与第二传动齿轮2732的同轴度。

在一些实施方式中，如图2和图3所示，行星齿轮部270还包括第二行星支架274，第二行星支架274固定连接于行星齿轮273远离第一行星支架271的一侧，第二行星支架274套设在法兰轴承281的外周，并与法兰轴承281沿法兰轴承281的轴向限位配合。外转子电机200还包括滚动轴承283，滚动轴承283套设于第二行星支架274的外周，并与第二行星支架274沿第二行星支架274的轴向限位配合，压盖282压合在滚动轴承283的外周。其中，第二行星支架274可以作为整个外转子电机200的输出法兰盘。滚动轴承283可以是交叉滚子轴承。通过将滚动轴承283紧配在第二行星支架274的外周，同时第二行星支架274还与法兰轴承281限位配合，滚动轴承283以及法兰轴承281可以分别对第二行星支架274的上下两侧进行限位，当压盖282固定连接于壳体210后，压盖282向滚动轴承283施加压紧力，从而使得第二行星支架274被限制在滚动轴承283以及法兰轴承281之间，避免整个外转子组件220沿转动孔2112的轴向轴向蹿动。此外，行星齿轮部270还包括第三紧固件279(如图2所示)，第三紧固件279连接于第二行星支架274以及第一行星支架271，以实现第二行星支架274与第一行星支架271的固定连接。

在一些实施方式中，外转子电机200的传动比可以大于或等于9，以输出较大的力矩，示例性地，外转子电机200的传动比等于Na/Nh，其中Na为转子架的转速，Nh为第二行星支架274的转速，Na/Nh＝1+(Zb+Zg)/(Za+Zf)，其中，Zb为中心齿轴的齿条的齿顶圆直径，Zg为第一传动齿轮的齿顶圆直径，Zf为第二传动齿轮的齿顶圆直径，Zb为齿圈的齿顶圆直径。在实际设计中具体可以根据实际需求进行调整。

在一些实施方式中，如图8和图9所示，第二行星支架274设有导向部2743，第一行星支架271设有与导向部2743相配合的配合部2713，导向部2743与配合部2713过盈配合。第二行星支架274与第一行星支架271之间可以通过导向部2743与配合部2713限位配合，通过将导向部2743与配合部2713过盈配合，保证第二行星支架274与第一行星支架271的相对装配位置，从而对第二行星支架274以及第一行星支架271的周向进行限位，避免在将齿轮结构安装在第一行星支架271与第二行星支架274之间时，第二行星支架274以及第一行星支架271因外力发生相对扭转而影响相啮合的齿轮结构之间的啮合度。

在一些实施方式中，如图8和图9所示，配合部2713包括设置于第一行星支架271的第一导向柱2712以及第一导向孔2711，导向部2743包括设置于第二行星支架274的第二导向柱2742以及第二导向孔2741。第一导向柱2712用于与第二导向孔2741过盈配合，第二导向柱2742用于与第一导向孔2711过盈配合，其中，第一导向孔2711的孔径大于第二导向孔2741的孔径。示例性地，第一导向柱2712和第一导向孔2711的数量均可以为多个，第一导向柱2712与第二导向孔2741的数量相同，每个第一导向柱2712可过盈地嵌入第二导向孔2741内，以实现紧配。第二导向柱2742的数量可以与第一导向孔2711的数量相同，每个第二导向柱2742可过盈地嵌入第一导向孔2711，以实现紧配。这样可以有效地实现第一行星支架271与第二行星支架274的周向限位作用，由于第一导向孔2711的孔径大于第二导向孔2741的孔径，与第一导向孔2711适配的第二导向柱2742的孔径大于第二导向孔2741的孔径，这样第二导向柱2742只能插入第一导向孔2711，无法插入第二导向孔2741内，从而起到防呆的作用。

此外，在一些实施方式中，如图8和图9所示，第一行星支架271设有朝向第二行星支架274的限位凸起2714，限位凸起2714设有圆弧槽2715，圆弧槽2715所在圆周的中心与第一行星支架271的中心大致重合，第二行星支架274设有与圆弧槽2715相适配的配合凸起2744，配合凸起2744与圆弧槽2715相适配，配合凸起2744可以是圆弧结构，其所在圆周的中心与第一行星支架271的中心大致重合。当配合凸起2744嵌设于圆弧槽2715内，第一行星支架271与第二行星支架274各自的轴心大致位于同一轴线上，并在径向上相互限位配合，提高第二行星支架274与第一行星支架271的同轴度。

在一些实施方式中，第二行星支架274上还可以设置磁编码器，通过结合第二行星支架274的转动位置，可以更加精确地确定外转子组件220的转动位置，以及控制外转子220的转动位置。

请参阅图10，本申请实施例还提供一种自主智能机器300，包括上述的外转子电机200。外转子电机200用于向自主智能机器300输出驱动力，以驱使自主智能机器300进行行走或者姿态改变，自主智能机器可以是半自主或全自主工作的智能机器，例如四足机器人、仿人形机器、多足机器人或机械臂等。以下以自主智能机器为四足机器人为例进行说明：

在一些实施方式中，自主智能机器300包括自主智能机器主体310以及行走腿组件320，行走腿组件320的数量为四个，每两个行走腿组件320安装于自主智能机器主体310的相对两侧。每个行走腿组件320包括第一腿部321和第二腿部322，第一腿部321的一端活动连接于自主智能机器主体310，另一端与第二腿部322活动连接。外转子电机200的数量为多个，每个第一腿部321通过一外转子电机200进行驱动，每个第二腿部322通过一外转子电机200进行驱动。通过控制每个外转子电机200的转动状态，以驱使自主智能机器300进行行走或者改变自主智能机器300的姿态。

本申请实施例提供的自主智能机器，通过配置有上述的外转子电机200，由于上述的外转子电机200是通过在转子架221的外周套设限位轴承230，限位轴承230嵌设在转轴部2211与内壁2113之间，限位轴承230能够阻止转子架221沿转动孔2112的径向偏移，这样转子架221相对于转动孔2112转动不会发生偏移，因此，当第一检测部241安装于转轴部2211时，第二检测部242与第一检测部241相对设置，第一检测部241相对于第二检测部242不会发生偏移，以使第一检测部241与第二检测部242保持准确对位，第二检测部242可以通过第一检测部241精准地检测到外转子组件的转动位置，因此，自主智能机器可以对自身运动状态进行精准检测，以及精准地进行自身的运动。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种外转子电机，其特征在于，包括：

壳体，设有安装腔以及与所述安装腔连通的转动孔，所述壳体包括围成所述转动孔的内壁；

外转子组件，可转动地设置于所述安装腔，所述外转子组件包括转子架，所述转子架包括架体以及连接于所述架体的转轴部，所述转轴部可转动地装配于所述转动孔；

限位轴承，所述限位轴承套设于所述转轴部，并嵌设于所述转轴部与所述内壁之间，以阻止所述外转子组件沿所述转动孔的径向移动；以及

位置检测件，包括第一检测部以及第二检测部，所述第一检测部安装于所述转轴部，所述第二检测部与所述第一检测部相对设置，以通过所述第一检测部检测所述外转子组件的转动位置。

2.根据权利要求1所述的外转子电机，其特征在于，所述壳体包括底壳以及顶壳，所述顶壳盖设于所述底壳，并与所述底壳共同围成所述安装腔，所述转动孔贯穿所述底壳，所述底壳的外侧设有与所述转动孔连通的容置腔，所述转轴部的一端通过所述转动孔伸入所述容置腔内，所述第一检测部安装于所述转轴部并位于所述容置腔内，所述第二检测部设置于所述容置腔内。

3.根据权利要求2所述的外转子电机，其特征在于，所述限位轴承包括轴承体以及限位部，所述轴承体套设于所述转轴部，并与所述转轴部沿所述转轴部的轴向限位配合，所述限位部连接于所述轴承体的外壁，并限位于所述底壳。

4.根据权利要求2所述的外转子电机，其特征在于，所述外转子电机包括控制板以及盖板，所述控制板安装于所述容置腔内，所述第二检测部安装于所述控制板，并与所述控制板电性连接，所述盖板安装于所述底壳，并遮盖住所述容置腔。

5.根据权利要求1所述的外转子电机，其特征在于，所述外转子组件还包括行星齿轮部，所述行星齿轮部包括第一行星支架、中心齿轴、多个行星齿轮以及齿圈，所述中心齿轴的一端固定连接于所述转轴部，第一行星支架环绕所述转轴部设置，并与所述转轴部的外壁间隔，所述齿圈环绕于所述中心齿轴设置，并与所述中心齿轴的外壁间隔，多个所述行星齿轮围绕所述中心齿轴间隔设置，并转动连接于所述第一行星支架，且所述行星齿轮啮合于所述中心齿轴以及所述齿圈之间。

6.根据权利要求5所述的外转子电机，其特征在于，所述外转子电机还包括法兰轴承以及压盖，所述法兰轴承套设于所述中心齿轴远离所述转子架的一端，并与所述中心齿轴沿所述中心齿轴的轴向限位配合，所述压盖用于与所述法兰轴承以及所述限位轴承共同将所述外转子组件限位在所述法兰轴承以及所述限位轴承之间。

7.根据权利要求6所述的外转子电机，其特征在于，所述行星齿轮部还包括第二行星支架，所述第二行星支架固定连接于多个所述行星齿轮远离所述第一行星支架的一侧，并与所述法兰轴承沿所述法兰轴承的轴向限位配合，所述外转子电机还包括滚动轴承，所述滚动轴承套设于所述第二行星支架的外周，并与所述第二行星支架限位配合，所述压盖压合在所述滚动轴承的外周。

8.根据权利要求7所述的外转子电机，其特征在于，所述第二行星支架设有导向部，所述第一行星支架设有与所述导向部相配合的配合部，所述导向部与所述配合部过盈配合。

9.根据权利要求8所述的外转子电机，其特征在于，所述配合部包括第一导向柱以及第一导向孔，所述导向部包括第二导向柱以及第二导向孔，所述第一导向柱用于与所述第二导向孔过盈配合，所述第二导向柱用于与所述第一导向孔过盈配合，其中，所述第一导向孔的孔径大于所述第二导向孔的孔径。

10.根据权利要求5所述的外转子电机，其特征在于，每个所述行星齿轮包括第一传动齿轮以及第二传动齿轮，所述第一传动齿轮和所述第二传动齿轮同轴设置，所述第一传动齿轮与所述中心齿轴啮合，所述第二传动齿轮固定连接于所述第一传动齿轮，并与所述齿圈啮合，所述第二传动齿轮的齿顶圆直径小于所述第一传动齿轮的齿顶圆直径。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的外转子电机，其特征在于，所述外转子组件包括多个磁体，多个所述磁体围绕所述转轴部间隔地设置于所述架体，所述外转子电机还包括定子组件，所述定子组件与所述架体间隔设置，所述定子组件用于与所述磁体磁力配合以驱动所述外转子组件转动。

12.根据权利要求11所述的外转子电机，其特征在于，所述定子组件与所述壳体相间隔并形成散热间隙，所述外转子电机还包括散热件，所述散热件设置于所述散热间隙内。

13.一种自主智能机器，其特征在于，包括如权利要求1～12中任一项所述的外转子电机。

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