RU2014112333A - Многоосное приводное устройство и инструмент управления, оборудованный таким устройством - Google Patents

Многоосное приводное устройство и инструмент управления, оборудованный таким устройством Download PDF

Info

Publication number
RU2014112333A
RU2014112333A RU2014112333/07A RU2014112333A RU2014112333A RU 2014112333 A RU2014112333 A RU 2014112333A RU 2014112333/07 A RU2014112333/07 A RU 2014112333/07A RU 2014112333 A RU2014112333 A RU 2014112333A RU 2014112333 A RU2014112333 A RU 2014112333A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
stator
magnets
winding
piezoelectric
Prior art date
Application number
RU2014112333/07A
Other languages
English (en)
Inventor
Ян ВАНДЕНБАВЬЕР
Франсуа ГИЙО
Original Assignee
Сажем Дефанс Секюрите
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сажем Дефанс Секюрите filed Critical Сажем Дефанс Секюрите
Publication of RU2014112333A publication Critical patent/RU2014112333A/ru

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/18Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/34Reciprocating, oscillating or vibrating parts of the magnetic circuit
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/03Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
    • H02K41/031Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors of the permanent magnet type
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/08Structural association with bearings
    • H02K7/09Structural association with bearings with magnetic bearings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/0005Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing non-specific motion; Details common to machines covered by H02N2/02 - H02N2/16
    • H02N2/001Driving devices, e.g. vibrators
    • H02N2/002Driving devices, e.g. vibrators using only longitudinal or radial modes
    • H02N2/0025Driving devices, e.g. vibrators using only longitudinal or radial modes using combined longitudinal modes
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/10Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
    • H02N2/108Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors around multiple axes of rotation, e.g. spherical rotor motors
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05GCONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G9/00Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously
    • G05G9/02Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only
    • G05G9/04Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously
    • G05G9/047Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously the controlling member being movable by hand about orthogonal axes, e.g. joysticks
    • G05G2009/04766Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously the controlling member being movable by hand about orthogonal axes, e.g. joysticks providing feel, e.g. indexing means, means to create counterforce
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05GCONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G9/00Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously
    • G05G9/02Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only
    • G05G9/04Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously
    • G05G9/047Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously the controlling member being movable by hand about orthogonal axes, e.g. joysticks
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2201/00Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the magnetic circuits
    • H02K2201/18Machines moving with multiple degrees of freedom

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
  • Linear Motors (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

1. Электрическое приводное устройство, содержащее ротор (2), статор (3) и электрические средства (50) приведения во вращение ротора относительно статора, отличающееся тем, что статор содержит, по существу, сферическую полость (4), в которой расположен ротор тоже, по существу, сферической формы, при этом электрические средства выполнены с возможностью приведения ротора во вращение вокруг, по меньшей мере, двух осей.2. Устройство по п. 1, в котором электрические средства (50) содержат электромагнитные элементы.3. Устройство по п. 2, в котором ротор (2) оснащен, по меньшей мере, двумя магнитами (70) с чередованием полюсов, и статор (3) оснащен, по меньшей мере, одной обмоткой (80).4. Устройство по п. 3, в котором обмотка (80) является управляемой для обеспечения перемещения ротора (2) и обеспечения левитации ротора (2) в статоре (3).5. Устройство по п. 3, в котором магниты (70) образуют грани на поверхности ротора (2), при этом статор (3) содержит несколько обмоток (80), расположенных так, чтобы обеспечивать позиционное смещение между обмотками и магнитами.6. Устройство по п. 5, в котором магниты (70) имеют выпуклую треугольную форму и сгруппированы в шестиугольные сетки, покрывая, по меньшей мере, часть ротора (2).7. Устройство по п. 3, в котором магниты (70) образуют половины четвертей на поверхности ротора, при этом статор (3) содержит несколько обмоток (80), расположенных таким образом, чтобы обеспечивать позиционное смещение обмоток по отношению к магнитам.8. Устройство по п. 3, в котором магниты (70) выполнены в количестве двух, при этом каждый из них имеет форму полусферического купола, имеет два противоположных полюса вдоль полярной оси, и статор (3) содержит едину

Claims (24)

1. Электрическое приводное устройство, содержащее ротор (2), статор (3) и электрические средства (50) приведения во вращение ротора относительно статора, отличающееся тем, что статор содержит, по существу, сферическую полость (4), в которой расположен ротор тоже, по существу, сферической формы, при этом электрические средства выполнены с возможностью приведения ротора во вращение вокруг, по меньшей мере, двух осей.
2. Устройство по п. 1, в котором электрические средства (50) содержат электромагнитные элементы.
3. Устройство по п. 2, в котором ротор (2) оснащен, по меньшей мере, двумя магнитами (70) с чередованием полюсов, и статор (3) оснащен, по меньшей мере, одной обмоткой (80).
4. Устройство по п. 3, в котором обмотка (80) является управляемой для обеспечения перемещения ротора (2) и обеспечения левитации ротора (2) в статоре (3).
5. Устройство по п. 3, в котором магниты (70) образуют грани на поверхности ротора (2), при этом статор (3) содержит несколько обмоток (80), расположенных так, чтобы обеспечивать позиционное смещение между обмотками и магнитами.
6. Устройство по п. 5, в котором магниты (70) имеют выпуклую треугольную форму и сгруппированы в шестиугольные сетки, покрывая, по меньшей мере, часть ротора (2).
7. Устройство по п. 3, в котором магниты (70) образуют половины четвертей на поверхности ротора, при этом статор (3) содержит несколько обмоток (80), расположенных таким образом, чтобы обеспечивать позиционное смещение обмоток по отношению к магнитам.
8. Устройство по п. 3, в котором магниты (70) выполнены в количестве двух, при этом каждый из них имеет форму полусферического купола, имеет два противоположных полюса вдоль полярной оси, и статор (3) содержит единую обмотку (80) для ориентирования магнитного потока вдоль опорной оси, определяющей возвратное положение ротора, в котором полярная ось совпадает с опорной осью.
9. Устройство по п. 1, в котором электрические средства содержат пьезоэлектрические элементы (200), расположенные парами и управляемые таким образом, чтобы создавать движение сползания указанных элементов для перемещения ротора (2).
10. Устройство по п. 1, в котором в роторе (2) расположена схема (104) управления, а устройство содержит орган передачи энергии в схему управления и орган обмена данными между схемой управления и внешним блоком (60) обработки.
11. Устройство по п. 10, в котором орган передачи содержит, по меньшей мере, один магнит (70), установленный на роторе (2), а статор (3) оснащен, по меньшей мере, одной обмоткой (80) возбуждения магнита, при этом магнит окружен детекторной обмоткой (75), соединенной со схемой (104) управления так, чтобы изменение магнитного потока в магните создавало в детекторной обмотке разность потенциалов, используемую для питания схемы управления.
12. Устройство по п. 10, в котором орган передачи содержит, по меньшей мере, один пьезоэлектрический передатчик (200), установленный на статоре (3), и, по меньшей мере, один пьезоэлектрический приемник (220), установленный на роторе (2) и соединенный с блоком управления для его питания под действием вибраций, производимых пьезоэлектрическими передатчиками.
13. Устройство по п. 10, в котором орган передачи содержит, по меньшей мере, один пьезоэлектрический передатчик/приемник (210), установленный на статоре (3) и соединенный, по меньшей мере, с одним неподвижным блоком (60) обработки, и, по меньшей мере, один пьезоэлектрический передатчик/приемник (220), установленный на роторе (2) и соединенный с блоком управления для обмена данными в виде вибраций.
14. Устройство по п. 13, в котором орган обмена выполнен с возможностью обеспечения обмена данными при помощи двухфазной связи.
15. Устройство по п. 1, содержащее, по меньшей мере, один детектор (90) положения ротора (2) относительно статора (3).
16. Устройство по п. 15, в котором детектор (90) содержит, по меньшей мере, один оптический датчик, и ротор (2) имеет текстурированную поверхность, обеспечивающую обнаружение положения ротора за счет отражения светового пучка.
17. Устройство по п. 15, в котором на роторе (2) и статоре (3) установлены элементы под напряжением, распределенные на их расположенных против друг друга поверхностях, и датчик содержит модуль локализации емкостных связей.
18. Устройство по п. 1, в котором полость (4) заполнена смазочной жидкостью.
19. Инструмент управления, содержащий приводное устройство (1) по любому из пп. 1-18 и ручку (100) управления, выступающую из ротора (2).
20. Инструмент по п. 19, содержащий приводное устройство, в котором ручка (100) установлена на роторе (2) с возможностью поворота вокруг, по меньшей мере, одной оси, при этом инструмент содержит, по меньшей мере, один датчик (103) положения ручки относительно ротора и внутренний блок (104) обработки, соединенный с датчиком и встроенный в ротор.
21. Инструмент по п. 20, содержащий орган передачи энергии в схему управления и орган обмена данными между внутренним блоком (104) обработки и внешним блоком (60) обработки.
22. Инструмент по п. 21, в котором орган передачи содержит, по меньшей мере, один магнит (70), установленный на роторе (2), и статор (3) оснащен, по меньшей мере, одной обмоткой (80) возбуждения магнита, при этом магнит окружен обмоткой (75), соединенной со схемой (104) управления так, чтобы изменение магнитного потока в магните создавало в обмотке разность потенциалов, используемую для питания схемы управления.
23. Инструмент по п. 21, в котором орган передачи содержит, по меньшей мере, один пьезоэлектрический передатчик (210), установленный на статоре (3), и, по меньшей мере, один пьезоэлектрический приемник (220), установленный на роторе (2) и соединенный с блоком управления для его питания под действием вибраций, производимых пьезоэлектрическими передатчиками.
24. Устройство по п. 21, в котором орган передачи содержит, по меньшей мере, один пьезоэлектрический передатчик/приемник (210), установленный на статоре (3) и соединенный, по меньшей мере, с одним неподвижным блоком (60) обработки, и, по меньшей мере, один пьезоэлектрический передатчик/приемник (220), установленный на роторе (2) и соединенный с блоком управления для обмена данными в виде вибраций.
RU2014112333/07A 2011-09-02 2012-08-16 Многоосное приводное устройство и инструмент управления, оборудованный таким устройством RU2014112333A (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1157799 2011-09-02
FR1157799A FR2979772B1 (fr) 2011-09-02 2011-09-02 Dispositif de motorisation multiaxe et instrument de commande equipe d'un tel dispositif
PCT/EP2012/066049 WO2013030008A1 (fr) 2011-09-02 2012-08-16 Dispositif de motorisation multiaxe et instrument de commande equipe d'un tel dispositif

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2014112333A true RU2014112333A (ru) 2015-10-10

Family

ID=46724398

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014112333/07A RU2014112333A (ru) 2011-09-02 2012-08-16 Многоосное приводное устройство и инструмент управления, оборудованный таким устройством

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10044296B2 (ru)
EP (1) EP2751636B1 (ru)
BR (1) BR112014004258A2 (ru)
CA (1) CA2847078A1 (ru)
FR (1) FR2979772B1 (ru)
RU (1) RU2014112333A (ru)
WO (1) WO2013030008A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11540721B2 (en) 2019-10-22 2023-01-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Antioxidant sensor and method of measuring antioxidant value

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9475592B2 (en) * 2013-01-31 2016-10-25 Northrop Grumman Systems Corporation Reaction sphere for stabilization and control in three axes
CN103997188B (zh) * 2014-06-05 2016-04-27 东南大学 一种球形机电能量变换器
WO2015106601A1 (zh) * 2014-09-24 2015-07-23 北京工业大学 球面复合层间部分分离双稳态悬臂梁压电发电装置
KR101774250B1 (ko) * 2016-03-25 2017-09-19 재단법인 실감교류인체감응솔루션연구단 직선 및 회전 운동 햅틱 액츄에이터
US10186914B2 (en) * 2016-07-12 2019-01-22 Honeywell International Inc. Input amplitude modulation control for a multi-degree of freedom electromagnetic machine
US10110108B2 (en) 2016-12-05 2018-10-23 Honeywell International Inc. Three degree-of-freedom electromagnetic machine control system and method
DE202017103141U1 (de) * 2017-05-24 2018-08-27 Lindner Armaturen Gmbh Maschinensystem
JP6955914B2 (ja) * 2017-06-26 2021-10-27 日本信号株式会社 ロボット機構及びコミュニケーションロボット
US11336162B2 (en) * 2019-01-10 2022-05-17 Honeywell International Inc. Spherical brushless direct current machine

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2535479A1 (fr) * 1982-10-29 1984-05-04 Matra Dispositif d'orientation sans frottements solides, et application a un vehicule spatial
US4874998A (en) * 1987-06-11 1989-10-17 International Business Machines Corporation Magnetically levitated fine motion robot wrist with programmable compliance
US4983875A (en) * 1988-06-20 1991-01-08 Hitachi, Ltd. Actuator
US5589828A (en) * 1992-03-05 1996-12-31 Armstrong; Brad A. 6 Degrees of freedom controller with capability of tactile feedback
DE19722814A1 (de) * 1997-05-30 1998-12-03 Dirk Dipl Ing Prust Mehrachsiger Antrieb mit variabler Polung
GB2330457B (en) * 1997-10-15 2002-02-20 Univ Sheffield Three-degrees-of-freedom motor
DE19806611C2 (de) * 1998-02-18 2002-11-21 Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt Elektromechanische Bedieneinrichtung
US6664666B2 (en) * 1998-12-23 2003-12-16 Engineering Matters, Inc. Motor assembly allowing output in multiple degrees of freedom
US6480183B1 (en) * 1999-07-23 2002-11-12 Logitech Europe S.A. Digital joystick using capacitive sensor
JP2003116255A (ja) * 2001-10-05 2003-04-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 駆動装置及びレンズ駆動機構
GB0606885D0 (en) * 2006-04-05 2006-05-17 Suisse Electronique Microtech Torquer apparatus
GB2439346B (en) * 2006-06-19 2008-12-03 Carel Van Der Walt Improved gimbal

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11540721B2 (en) 2019-10-22 2023-01-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Antioxidant sensor and method of measuring antioxidant value

Also Published As

Publication number Publication date
US20140203685A1 (en) 2014-07-24
US10044296B2 (en) 2018-08-07
FR2979772A1 (fr) 2013-03-08
EP2751636B1 (fr) 2018-05-02
FR2979772B1 (fr) 2019-04-05
WO2013030008A1 (fr) 2013-03-07
BR112014004258A2 (pt) 2017-03-14
EP2751636A1 (fr) 2014-07-09
CA2847078A1 (fr) 2013-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2014112333A (ru) Многоосное приводное устройство и инструмент управления, оборудованный таким устройством
USRE49840E1 (en) Electrical generator with rotational gaussian surface magnet and stationary coil
US10033249B2 (en) Mobile induction and power-generation device
EP3157125A1 (en) A wirelessly rechargeable battery
CN105716647B (zh) 测量设备以及轴流式电机作为测量设备的定位装置的用途
EP3114766B1 (en) Wirelessly powered electric motor
RU2005126407A (ru) Система универсальных трехмерных элементов
WO2013017794A3 (fr) Ensemble compact de positionnement comprenant un actionneur et un capteur integre dans la culasse de l'actionneur
CN104617691A (zh) 一种液质悬浮式仿生电磁驱动三自由度运动电机
CN109861493A (zh) 动磁式磁悬浮永磁同步平面电机
CN102891585B (zh) 一种单边型动磁直线电机
CN105553148A (zh) 一种转轴偏转式永磁发电机
US9973046B2 (en) Communication device
CN104868690A (zh) 一种振动能量收集装置
CN208241412U (zh) 一种无线输电装置及具有该装置的激光雷达
Yan et al. Magnetic field analysis of electromagnetic spherical actuators with multiple radial poles
CN204652198U (zh) 一种振动能量收集装置
CN111211814A (zh) 一种具有自供电机构的运动机构及通讯网络
TW200616312A (en) Stepping motor, and electronic instrument using the stepping motor
RU140835U1 (ru) Торцевой вентильный электродвигатель с полым ротором
CN113241240B (zh) 面向胶囊内镜机器人无线能量传输的三维接收线圈装置
KR101471851B1 (ko) 자력을 이용한 회전동력 발생장치 및 그의 제어방법
RU2563979C2 (ru) Инерционный маятниковый генератор
CN211087300U (zh) 具有动态散斑投影装置的支付机具
KR20180086706A (ko) 노트북용 무선전력 전송 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
FA94 Acknowledgement of application withdrawn (non-payment of fees)

Effective date: 20160905