[發(fā)明專(zhuān)利]機(jī)器人磁懸浮智能柔性減速器系統(tǒng)及其控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910149979.1
• 申請(qǐng)日: 2019-02-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109676612A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝立波;朱后
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 謝立波
• 主分類(lèi)號(hào): B25J9/16
• 分類(lèi)號(hào): B25J9/16;B25J19/02
• 代理公司: 長(zhǎng)沙正奇專(zhuān)利事務(wù)所有限責(zé)任公司 43113
• 代理人: 魏國(guó)先

1.一種機(jī)器人磁懸浮智能柔性減速器系統(tǒng)，其特征在于：包括智能柔性減速器系統(tǒng)和智能控制電氣系統(tǒng)；所述智能柔性減速器系統(tǒng)包括精密機(jī)械減速器和磁浮傳動(dòng)系統(tǒng)；所述智能控制電氣系統(tǒng)包括人機(jī)對(duì)話(huà)系統(tǒng)、遠(yuǎn)程無(wú)線通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集反饋系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和機(jī)構(gòu)執(zhí)行系統(tǒng)；

所述智能柔性減速器系統(tǒng)包括內(nèi)轉(zhuǎn)子總成、外轉(zhuǎn)子總成、內(nèi)轉(zhuǎn)子固定軸、內(nèi)轉(zhuǎn)子輸入軸和電磁懸浮軸承；所述內(nèi)轉(zhuǎn)子總成包括內(nèi)轉(zhuǎn)子磁軛、內(nèi)轉(zhuǎn)子電磁線圈、內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁體，內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁體與內(nèi)轉(zhuǎn)子電磁線圈間隔均勻嵌入在內(nèi)轉(zhuǎn)子磁軛的圓周上，內(nèi)轉(zhuǎn)子磁軛通過(guò)電磁懸浮軸承Ⅲ和電磁懸浮軸承Ⅳ柔性支承在內(nèi)轉(zhuǎn)子固定軸上；所述內(nèi)轉(zhuǎn)子輸入軸連接并固定在內(nèi)轉(zhuǎn)子磁軛上；

外轉(zhuǎn)子總成包括外轉(zhuǎn)子永磁體和外轉(zhuǎn)子磁軛，外轉(zhuǎn)子永磁體間隔均勻分布在外轉(zhuǎn)子磁軛的內(nèi)徑圓周上，外轉(zhuǎn)子磁軛通過(guò)電磁懸浮軸承Ⅰ和電磁懸浮軸承Ⅱ分別柔性支承在內(nèi)轉(zhuǎn)子固定軸和內(nèi)轉(zhuǎn)子輸入軸上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人磁懸浮智能柔性減速器系統(tǒng)，其特征在于：所述內(nèi)轉(zhuǎn)子輸入軸上安裝固定有集成環(huán)總成，扭力傳感器、光電編碼器都安裝在集電環(huán)總成上，溫度傳感器安裝在內(nèi)轉(zhuǎn)子磁軛的內(nèi)圓周上；所述內(nèi)轉(zhuǎn)子磁軛與電磁懸浮軸承Ⅲ和電磁懸浮軸承Ⅳ的外圓之間分別嵌入隔磁環(huán)A與隔磁環(huán)D；所述電磁懸浮軸承Ⅰ與外轉(zhuǎn)子永磁體相對(duì)的端面之間裝有隔磁環(huán)C，電磁懸浮軸承Ⅱ與外轉(zhuǎn)子永磁體相對(duì)的端面之間裝有隔磁環(huán)B所述內(nèi)轉(zhuǎn)子輸入軸與電磁懸浮軸承Ⅲ之間裝有調(diào)整墊片A，內(nèi)轉(zhuǎn)子固定軸與電磁懸浮軸Ⅳ之間裝有調(diào)整墊片B。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人磁懸浮智能柔性減速器系統(tǒng)，其特征在于：所述電磁懸浮軸承包括軸向定子Ⅰ、軸向定子Ⅱ、軸向電磁線圈組Ⅰ、軸向電磁線圈組Ⅱ、永磁環(huán)、徑向定子、徑向電磁線圈組、位移傳感器、轉(zhuǎn)子、緊固螺栓A、緊固螺栓B；軸向電磁線圈組Ⅰ嵌繞在軸向定子Ⅰ的內(nèi)圈圓周上，軸向電磁線圈組Ⅱ嵌繞在軸向定子Ⅱ的內(nèi)圈圓周上；位移傳感器安裝在徑向定子的徑向槽內(nèi)，徑向電磁線圈組沿圓周等份均勻嵌繞在徑向定子的軸向槽內(nèi)，組成徑向定子總成；永磁環(huán)、轉(zhuǎn)子、以及徑向定子總成，分別安裝在軸向定子Ⅰ與軸向定子Ⅱ的中間，并且用緊固螺栓A和緊固螺栓B聯(lián)接緊固。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人磁懸浮智能柔性減速器系統(tǒng)，其特征在于：所述人機(jī)對(duì)話(huà)系統(tǒng)包括DSP主控制器CPU、LCD顯示模塊DM、系統(tǒng)工況參數(shù)顯示器LCD，系統(tǒng)工況參數(shù)顯示器LCD與LCD顯示模塊DM連接，LCD顯示模塊DM通過(guò)CAN3與DSP主控制器CPU連接，適時(shí)顯示或設(shè)置調(diào)整磁懸浮柔性減速器系統(tǒng)運(yùn)行中的技術(shù)參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)；所述的遠(yuǎn)程無(wú)線通信系統(tǒng)包括智能柔性減速器系統(tǒng)中的嵌入式ZigBee通訊發(fā)射模塊、ZigBee通信接收模塊、GPS定位模塊、LCD顯示模塊DM、工況參數(shù)顯示器LCD，其中智能柔性減速器系統(tǒng)中的嵌入式ZigBee無(wú)線通訊發(fā)射模塊、ZigBee通信接收模塊和GPS定位模塊通過(guò)CAN5與DSP主控制器CPU連接，顯示器與LCD顯示模塊DM連接，LCD顯示模塊DM通過(guò)CAN3與DSP主控制器CPU連接，ZigBee通信接收模塊與上位機(jī)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人磁懸浮智能柔性減速器系統(tǒng)與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)各終端的遠(yuǎn)程通訊；數(shù)據(jù)采集反饋系統(tǒng)，包括位移傳感器、溫度傳感器、溫度變送器模塊、電子式力矩傳感器、光電編碼器、數(shù)據(jù)采集及信號(hào)調(diào)理模塊，其中，位移傳感器與數(shù)據(jù)采集及信號(hào)調(diào)理模塊連接，數(shù)據(jù)采集及信號(hào)調(diào)理模塊再通過(guò)RS485模塊與DSP主控制器CPU連接，溫度傳感器與溫度變送器模塊連接，溫度變送器模塊再通過(guò)RS485模塊與DSP主控制器CPU連接，電子式力矩傳感器通過(guò)CAN6總線與DSP主控制器CPU連接，光電編碼器通過(guò)CAN4總線與DSP主控制器CPU連接，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人磁懸浮柔性減速器系統(tǒng)中的各轉(zhuǎn)軸的位置偏移量、內(nèi)轉(zhuǎn)子與外轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度、旋轉(zhuǎn)速度、旋轉(zhuǎn)方向、承載扭矩大小和工作溫度的實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行適時(shí)地采集與反饋。