用于機器人手指的直接驅動電機的制作方法
【專利摘要】一種用于機器人手指的直接驅動電機。直接驅動電機包括多個外部磁體和線圈組件，線圈組件包括由多個外部磁體圍繞的多個線圈。多個線圈構造成當電流傳導通過它們時產生磁場，使得線圈組件相對于多個外部磁體旋轉。直接驅動電機還包括由多個線圈圍繞的多個內部磁體以及由多個內部磁體圍繞的核心元件。中央旋轉軸定位在由核心元件限制的內部空間內。
【專利說明】用于機器人手指的直接驅動電機
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請在35U.S.C.119(e)下要求于2014年I月31日提交的題名DIRECT DRIVEMOTOR FOR ROBOTIC FINGER的美國臨時申請N0.61/934628的優(yōu)先權。該申請涉及于2013年6月25日提交的題名ROBOTIC FINGER的美國申請序列號N0.13/927076。前述申請的內容均由此作為引用明確地并入本文。
技術領域
[0003]本公開總體上涉及假體(prosthetics )，更具體地，涉及用于機器人手指(roboticfinger)的電機。
【背景技術】
[0004]現(xiàn)今，在工作場所有許多由人手完成的任務。一些任務是十分重復性的，并導致腕管問題。其它任務在危險環(huán)境中進行。另外的任務要求極其精確的移動，并且逐漸超出人類的能力之外。假體裝置在上面領域中可用于代替人手。

【發(fā)明內容】

[0005]在一個方面中，本公開涉及一種用于機器人手指的直接驅動電機。該電機可包括多個旋轉部件和多個非旋轉部件。多個旋轉部件包括由多個線圈圍繞的中央旋轉軸。多個非旋轉部件包括定位在多個線圈周圍的多個外部磁體。直接驅動電機還包括由多個旋轉部件和非旋轉部件中的一些形成的雙磁路。雙磁路包括外部回路和內部回路，其中，外部回路至少包括多個外部磁體和多個線圈，內部回路至少包括多個線圈和中央旋轉軸。
[0006]在另一方面中，用于機器人手指的直接驅動電機可包括以環(huán)形構造布置的多個外部磁體。直接驅動電機還可包括線圈組件，其包括由多個外部磁體限制的多個線圈，線圈組件布置成相對于多個外部磁體旋轉。多個線圈可以環(huán)形構造布置，并在電流傳導通過它們時產生磁場。直接驅動電機還可包括由多個線圈限制的多個內部磁體。核心元件可由多個內部磁體限制。中央旋轉軸可定位在由核心元件圍繞的內部空間內。
【附圖說明】
[0007]當結合附圖，從下面闡述的詳細描述中，本公開的特征、屬性和優(yōu)點會變得更加明顯，在附圖中，相同的參考標號相應地在文中一致，附圖中:
[0008]圖1A示出根據(jù)本公開的直接驅動電機的透視圖；
[0009]圖1B示出根據(jù)本公開的裝備有用于提供位置反饋的線性編碼器的直接驅動電機的透視圖；
[0010]圖2A提供了裝備有線性編碼器的直接驅動電機的端視圖；
[0011]圖2B提供了圖2A的直接驅動電機的側視圖；
[0012]圖2C提供了圖2A的直接驅動電機的剖視圖；
[0013]圖3提供了根據(jù)本公開的直接驅動電機的旋轉部件和非旋轉部件的局部分解圖；
[0014]圖4示出包括根據(jù)本公開的一套直接驅動電機的機器人手指的透視圖；
[0015]圖5是直接驅動電機和相關控制器的示例性布置的框圖；
[0016]圖6A提供了直接驅動電機的局部分解圖，其包括構造成將電機的旋轉部件的旋轉限制在期望范圍內的旋轉限制元件；以及
[0017]圖6B提供了圖6A的直接驅動電機的組裝圖。
【具體實施方式】
[0018]在示例性實施例的下列描述中，參考形成該描述的一部分的附圖，在附圖中，以示例方式示出可實施本發(fā)明的特定實施例。應理解的是，可使用其它實施例，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以進行結構改變。
[0019]詞語“示例性的”在本文中用于意指“充當示例或圖示”。本文描述為“示例性”的任何方面或設計不必理解為相對于其它方面或設計是優(yōu)選或有利的。
[0020]應理解的是，本文所公開的工藝中的步驟的特定順序或層級是示例性方式的示例。基于設計偏好，應理解的是，工藝步驟的特定順序或層級可重新排列，同時仍在本公開的范圍內。
[0021]現(xiàn)在詳細地參考主題技術的各方面，主題技術的示例在附圖中描述，其中，相同的參考標號在全文中指代相同的元件。
[0022]本文公開了適于充當例如機器人手指關節(jié)的伺服直接驅動電機的電機的實施例。電機的實施例有利地提供了在比較小的包裝尺寸(例如20至30mm的直徑)中的高扭矩輸出。此外，電機的實施例引起比較低的電流消耗，從而移除了過加熱。
[0023]本文公開的電機可與設計用于模擬人的手指的運動范圍的機器人手指一起使用。人的手指包括三個關節(jié)，其中兩個在約90度的最大范圍內移動，而第三個能夠在約30度的范圍內移動。
[0024]在一個實施例中，電機的設計考慮了電機不必行進通過整個360度的旋動，以仿效人的手指的行為，而是90或30度的旋動便足夠了。
[0025]相應地，在一個實施例中，電機包括局部移動線圈旋轉電機。局部旋轉電機可有利地構造成具有光移動質量，從而便于快速響應和低電流消耗。
[0026]現(xiàn)在參見附圖，圖1A示出根據(jù)本公開的直接驅動電機100A的透視圖。如圖1A所示，直接驅動電機10A可包括限制多個外部磁體116的電機殼體112。在驅動電機10A操作期間，包括多個線圈120的雙磁路(如下所述)導致多個旋轉部件，多個旋轉部件包括線軸104和中央旋轉軸108以繞縱向軸線A旋轉。電機殼體112、多個外部磁體116和背板支撐件114在驅動電機10A操作期間不會旋轉。
[0027]圖1B示出根據(jù)本公開的裝備有用于提供位置反饋的線性編碼器的直接驅動電機100B的透視圖。在一個實施例中，直接驅動電機100B與直接驅動電機100A基本相同，除了還包括線性編碼器組件150，其具有線性編碼器反饋尺154和線性反饋尺讀取頭158。線性編碼器反饋尺154由線性尺支撐件162支撐。如下面進一步討論的，讀取頭158給外部計算元件或裝置(未示出)提供了與直接驅動電機100B的多個旋轉部件的旋轉相關的位置反饋信息。
[0028]圖2A、2B和2C分別提供了圖1B的直接驅動電機100B的端視圖、側視圖和剖視圖。
[0029]現(xiàn)在注意力轉向圖3，其提供了根據(jù)本公開的直接驅動電機300的局部分解圖，該直接驅動電機包括用于提供位置反饋信息的線性編碼器組件。特別地，直接驅動電機300包括多個旋轉部件304和多個非旋轉部件308。在特定實施方式中，多個旋轉部件304包括一套9個線圈312，布置成以形成環(huán)形結構。在其它實施方式中，可以使用不同數(shù)量的線圈312(例如6個、12個或18個線圈)。這些線圈312可像具有40度間距的無刷DC線圈那樣操作。在其它實施方式中，線圈可由扁絲構成。注意的是，還可使用其它數(shù)量，例如串聯(lián)的9個線圈或平行的3個線圈。線圈可以是接線Y，且是串聯(lián)的。在一個實施例中，線圈是大致矩形的，并模制成半徑導致18.8mm的組件直徑和30歐姆的總電阻。線圈312附接到端板316。例如，線圈312可膠合到端板316或者模制結構(未示出)可包含在端板316上以接收線圈312。
[0030]如圖3所示，多個非旋轉部件包括多個內部磁體328和鋼芯332。尺寸做成圍繞中央旋轉軸108的柱形套筒340由鋼芯332限制。在一個實施例中，多個非旋轉部件308包括背板350，其構造有多個圓形通道，用于適當?shù)匾龑Ш投ㄐ姆切D部件308的剩余部分。
[0031]在直接驅動電機300操作期間，電流被引過線圈312，從而產生磁場，該磁場的方向取決于電流流過線圈312的方向。磁場的幅度對應于與每個線圈相關的匝數(shù)以及傳導通過導電材料的安培數(shù)。應理解的是，可以使用具有變化的規(guī)格的任何類型的導電材料。還應理解的是，線圈312可以電連接到電源和/或以電子和機械領域中的任何已知方式連接在一起。
[0032]外部磁體116可以是例如大致矩形的，具有如圖3所示彎曲截面，并可聯(lián)熱鬧到電機殼體112的內壁。例如，在制造期間，外部磁體116可利用各種粘合劑和/或螺釘聯(lián)接到電機殼體112。當磁場存在于線圈312中時，外部磁體116可適于與旋轉部件304磁性接合。因此，通過重復地交替電流流過線圈312的方向，可對旋轉部件304重復地施加旋轉力，從而使部件304繞縱向軸線A旋轉。
[0033]如上所述，線性編碼器組件150包括線性編碼器反饋尺154和線性反饋尺讀取頭158。線性編碼器反饋尺154由線性尺支撐件162支撐。線性編碼器組件150還可包括反饋回路(未示出)，與線性編碼器反饋尺154—起給例如控制器(比如遠程計算機)指示線性位置反饋。線性反饋尺讀取頭158(例如傳感器、換能器等)可與線性編碼器反饋尺154(可編碼位置)成對。線性反饋尺讀取頭158可讀取線性編碼器反饋尺154，并將編碼的位置轉換為模擬或數(shù)字信號。然后，這又通過數(shù)字讀出(DRO)或運動控制器(圖1-3中未示出)解碼為位置數(shù)據(jù)。線性編碼組件150可以增量或絕對模式工作。例如，運動可通過位置隨時的改變而確定。線性編碼器技術可包括例如光學、磁性、感應、電容和渦流。光學線性編碼器在高分辨率市場中是常見的(例如半導體產業(yè)市場和/或生物產業(yè)市場)，并可采用開閉/莫爾、衍射或全息原理。典型的增量尺周期可從幾百微米至亞微米，接下來的插值可提供如Inm精細的分辨率。線性編碼器組件150可具有例如5微米至50nm范圍中的分辨率。在其它實施例中，還可合并更精細的分辨率編碼器，其提供高達例如Inm的分辨率。
[0034]線性編碼器反饋尺154可包括沿線性編碼器反饋尺154的長度行進的一系列條紋或標志。在直接驅動電機100B/300操作期間，線性反饋尺讀取頭158(例如光學讀取器)可計算出條紋或標志計數(shù)的數(shù)量，以確定旋轉部件304相對于非旋轉部件308的當前位置。在一些情形下，記錄的位置數(shù)據(jù)可傳送至用于監(jiān)控目的的遠程裝置。在一些情形下，用戶可給遠程裝置(比如連接的計算機)輸入一個或多個值，以指定用于特定任務的期望旋轉量。然后，這些值可傳送至與線性編碼器組件150電連通的控制器(圖1-3中未示出)，使得可根據(jù)指定值調節(jié)多個旋轉部件304的相對旋轉。直接驅動電機100/300可包括任何數(shù)量的電連接，并可包括任何數(shù)量的電控制序列。而且，在其它實施例中，直接驅動電機100/300可包括電子領域中已知的任何數(shù)量的機載數(shù)字控制和/或模擬回路。
[0035]再次參見圖3，直接驅動電機的實施例可利用雙磁路，以獲得更高扭矩。確切地，電機的外部磁體320、鋼殼體324以及線圈312形成第一回路。線圈312、內部磁體328和中央旋轉軸108形成第二回路。與由采用僅單個“外部”回路的標準無刷電機提供的扭矩相比，該布置被認為明顯提供了更多的扭矩。
[0036]作為示例，開發(fā)了一利用該布置的單元，其具有26mm的直徑，并產生0.13Nm的扭矩。這又在與電機中心相距30mm處產生了 6.5N的合力(48VDC和2安培峰值)。這稍微小于但是比得上由典型人的手指在與第三關節(jié)相距相同距離處產生的8至1N的力。
[0037]如下面參見圖6所討論的，直接驅動電機的實施例可包括各種旋轉限制元件，其布置成將旋轉部件304的旋轉限制至繞旋轉軸線A(圖1)的期望范圍(例如+/-90度)。
[0038]已模擬和測試了采用Halbach磁體設計的直接驅動電機的實施例。相對于其它實施例，這可增加扭矩大約30%，并由此可增加產生的力至8.45N。因此，這種實施例可適用于要求施加類似與由人的手指產生的力的力的應用。在該類型的示例性實施例中，線圈間隙可以為0.15mm。
[0039]本文所述電機可用作機器人關節(jié)驅動器，提供接近人類的能力。使用直接驅動器有利地導致電機相對于外部力比較順從，即，當外力施加時，電機會更自由地移動。這與齒輪電機的典型行為形成對照，齒輪電機在施加這種外力時會鎖上，并受損。
[0040]現(xiàn)在注意力轉至圖4，其示出機器人手指400的透視圖，包括根據(jù)本公開的另一方面的一套直接驅動電機。機器人手指400包括三個移動軸線一一軸線1、軸線2和軸線3。如所示，機器人手指400包括軸線I直接驅動電機410’、軸線2直接驅動電機410”和軸線3直接驅動電機410”’。盡管軸線1、軸線2和軸線3顯示為分別提供了 ±15度、±45度和±45度的范圍，但是直接驅動電機410的其它變型例可具有不同范圍。直接驅動電機410可實施為與例如直接驅動電機100A或100B基本相同，除了以所示方式構造以實現(xiàn)機器人手指400所需的特定運動范圍。確切地，軸線I電機410 ’可使第一縱長構件420繞軸線I移動通過± 15度，軸線2電機410”可使第二縱長構件430繞軸線2移動通過±45度，軸線3電機410”’可使第三縱長構件440繞軸線3移動通過土 45度。如所示，第三縱長構件440包括手指頂端元件450。
[0041 ]圖5示出直接驅動電機300的示例性布置500及相關控制器510的框圖。在圖5的實施例中，電機300可結合在機器人手指520的關節(jié)內或者另外機械聯(lián)接至機器人手指520。在電機300的操作中，線性編碼器的讀取頭158提供反饋信號，該反饋信號包含與線軸104和/或中央旋轉軸108的位置或角方位相關的信息?？刂破?10處理反饋信號，并提供控制信號給電機300，以調節(jié)線軸104和/或中央旋轉軸108的旋轉，從而根據(jù)下面的過程適當?shù)匾苿訖C器人手指520。
[0042]確切地，本文所述直接驅動電機還可構造成實施由本申請的受讓人取得專利權的“軟著陸”和可編碼力方法。這允許機器人手指520嚴密地近似人類手指的能力，以柔軟地接觸表面，并隨后施加力。在一個實施例中，電機300將來自其線性編碼器的測量值發(fā)送至控制器510，以表明繞軸線A的精確旋轉位置。如此，機器人手指520的一部分或聯(lián)接到電機300的其它機械元件可移動至比較靠近所關注對象的目標表面530但是有安全距離的接近位置。從接近位置，可選地執(zhí)行“軟著陸”操作，由此，機器人手指520通過電機300被帶至與目標表面530接觸，以不會損壞機器人手指520或表面530。題名“Soft Landing Method forTool Assembly” 的美國專利N0.5952589(’589專利)和題名 “Programmable ControlSystem for Automated Actuator Operat1n” 的美國出版物N0.2005/0234565中分別闡述了與軟著陸操作相關的額外信息，這兩個美國文件的全部內容作為引用并入本文。
[0043]如’589專利所討論的，軟著陸過程通常涉及將機器人手指520放置在接近位置處。該接近位置可根據(jù)操作者的意愿任意地確立，但是優(yōu)選地，該接近位置將機器人手指520在比距目標表面530約I毫米遠更近的距離。該接近位置一般取決于目標表面530的特性，SP，相對于更粗糙表面，該接近位置可更靠近具有平滑目標表面的對象，而不會明顯增加有力的不利接觸的風險。不管怎樣，機器人手指520被放置在接近位置，用于隨后沿從接近位置到與目標表面530上的預定點軟接觸的路徑進行移動。
[0044]—開始，機器人手指520在接近位置保持靜止。然后，作用來保持機器人手指520靜止的力的大小通過電機300來改變，直到克服了作用在機器人手指520上的固有靜摩擦力。當克服了靜摩擦力時，該系統(tǒng)變得動態(tài)的，機器人手指520在合力的影響下朝向目標表面530前進。
[0045]隨著機器人手指520朝向目標表面530前進，其以位置模式快速移動直到接近位置。從接近位置，機器人手指520以軟著陸模式行進直到與目標表面530接觸。確切地，用于確定的軟接觸的若干操作控制模式是可能的。特別地，這些控制模式均取決于可測量參數(shù)，可測量參數(shù)是機器人手指520的移動的特性。這些可測量參數(shù)包括i)手指在朝向表面530的路徑上的行進位置(即，位置控制模式)；ii)其速率(即速率控制模式)；以及iii)手指520的加速度/減速度(即，扭矩控制模式)。在替代實施例中，不監(jiān)控上面提及的可測量參數(shù)，替代地，允許手指520僅在合力的影響下前進成與目標表面530軟接觸(即基本模式)。在’589專利中進一步詳細描述了操作的位置控制模式、操作的速率控制模式和操作的扭矩控制模式。
[0046]在一些構造中，控制器510可以是例如具有內置放大器和16位模擬輸出的GalilDMC31012控制器。
[0047]如所知，控制器510(比如伺服控制器)可產生操作電機300的控制信號。例如，根據(jù)編程的指令(通常為軟件形式)，控制器510可產生控制信號，并將這種信號輸出至電機300，以導致機器人手指520移動。在一個實施例中，控制器510被編程為根據(jù)手指300所應用的特定應用來控制電機300。通常，計算機(未示出)聯(lián)接到控制器510，以產生和傳輸以編程語言產生的軟件(表示要執(zhí)行的一組指令的代碼)至用于特定應用的控制器510。這種軟件一旦在控制器510上運行，則會指令電機300以專用于特定應用或任務的方式移動機器人手指520。
[0048]計算機代碼的示例包括但并不限于微代碼或微指令、機器指令(比如由編繹器產生)、用于產生網絡服務的代碼以及包含更高階指令(由計算機使用解釋器來執(zhí)行)的文件。例如，可使用交互式編程語言(例如C、Fortran等)、功能性編碼語言(Haskell、Erlang等)、邏輯編程語言(例如Prolog)、面向對象編程語言(例如Java、C++等)或其它合適的編程語言和/或開發(fā)工具來實施實施例。計算機代碼的額外示例包括但并不限于控制信號、加密代碼和壓縮代碼。
[0049]注意力現(xiàn)在轉向圖6A，其提供了直接驅動電機600的局部分解圖，直接驅動電機包括旋轉限制元件，旋轉限制元件構造成限制電機600的旋轉部件的旋轉至期望范圍內(例如90度)ο圖6B提供了直接驅動電機600的組裝視圖。如圖6A所示，直接驅動電機600包括9個旋轉線圈組612，其布置成形成環(huán)形結構。在其它實施方式中，可以使用不同數(shù)量的線圈612(例如6、12或18個線圈)。這些線圈612可像具有40度間距的無刷DC線圈那樣操作。在其它實施方式中，線圈可由扁絲組成。注意的是，還可使用其它數(shù)量，比如串聯(lián)的9個線圈或平行的3個線圈。線圈可以是接線Y和串聯(lián)的。線圈612附接至端板616。例如，線圈612可直接膠粘至端板616，替代地，模制結構(未示出)可包含在端板616上，以接收線圈612。
[0050]如圖6A所示，直接驅動電機600可包括線軸604和中央旋轉軸608。電機600還包括限制多個外部磁體616的電機殼體610。在驅動電機600操作期間，包括多個線圈612的雙磁路(下面描述)導致電機600的旋轉部件(包括線軸604和中央旋轉軸608)繞與軸608對準的電機縱向軸線旋轉。這些部件的旋轉可通過電機殼體610的旋轉限制表面636與旋轉止動元件638的協(xié)作而限制在期望范圍內。電機殼體610、多個外部磁體616和背板640在電機600操作期間不會旋轉。
[0051 ]直接驅動電機600還可包括多個非旋轉的內部磁體628。背板640支撐由非旋轉的內部磁體628限制的中央柱結構644。電機600還包括前滾珠軸承660和后滾珠軸承664。線性編碼器組件包括線性編碼器反饋尺654和線性反饋尺讀取頭658。線性編碼器反饋尺654由電機轂662支撐。讀取頭658給外部計算元件或裝置(未示出)提供了與直接驅動電機600的旋轉部件的旋轉相關的位置反饋信息。
[0052]直接驅動電機600的實施例可利用雙磁路以獲得更高扭矩。確切地，外部磁體616、中央柱644和線圈612形成第一回路。線圈612、內部磁體628和中央旋轉軸608形成第二回路。與由僅采用單個“外部”回路的標準無刷電機能夠提供的扭矩相比，該布置被認為提供明顯更多的扭矩。
[0053]下面闡述根據(jù)本說明書的直接驅動電機的示例性規(guī)格。
[0054]每一電機的總線圈:9
[0055]活動的線圈:6
[0056]力矩中心:6+(8.9-6)/2 = 7.4mm
[0057]線圈有效長度:21mm區(qū)段
[0058]每一線圈的力:(0.75T)(109x0.021 )(2)=3.4Ν/線圈
[0059]每一電機的力:(3.4Ν)(6)=20.4Ν/電機(01A，48Vdc)
[0060]從中心到中心力的電機半徑:1mm
[0061]力矩:(20.4N)(7.4mm) = 150Nmm(0.15Nm)
[0062]線圈線徑:34銅
[0063]總匝數(shù):109
[0064]線圈安培IM數(shù)(amp turn): 109安培阻數(shù)/線圈
[0065]電機重量:0.08kg
[0066]轉子慣性:
[0067]轉子重量:0.042kg
[0068]密度:7.886g/cm3
[0069]盡管參考附圖關于本發(fā)明的實施例完整地描述了本發(fā)明，但是應注意的是，各種改變和修改對本領域技術人員來說是顯然的。這種改變和修改應理解為包含在本發(fā)明的范圍內。本發(fā)明的各實施例應當理解為它們僅以示例方式而不是以限制方式給出。類似地，各圖表描繪了本發(fā)明的示例結構或其它構造，用于幫助理解包含在本發(fā)明的特征和功能。本發(fā)明不限于所示示例結構或構造，而是可使用多種替代結構和構造實施。額外地，盡管上面關于各示例性實施例和實施方式描述了本發(fā)明，但是應理解的是，在單獨實施例中的一個或多個中描述的各特征和功能的應用性不限于所述的特定實施例。替代地，它們可單獨或以一些組合方式應用于本發(fā)明的其它實施例的一個或多個，不管這些實施例是否描述，不管這種特征是否作為所述實施例的一部分呈現(xiàn)。因此，本發(fā)明的寬度和范圍不由上述示例性實施例限制。
[0070]除非明確說明，否則本文件中使用的術語和短語及其變型應當理解為開放性的，而不是限制性的。作為前述示例:術語“包括”應當讀取為意味著“包括但不限于”等；術語“示例”用于提供討論中的項目的示例性情況，而不是詳盡或限制其列表；以及比如“常規(guī)”、“傳統(tǒng)”、“正?！?、“標準”、“已知”和類似含義術語的形容詞不應當理解為限制所述項目至給定時間周期或給定時間的可用項目。確切地，這些術語應讀取為包含可用、現(xiàn)在已知或在未來已知的常規(guī)、傳統(tǒng)、正?；驑藴始夹g。類似地，一組用連續(xù)詞“和”鏈接的項目不應當讀取為要求這些項目中的每一個存在于群組中，而是應當讀取為“和/或”，除非明確表示。同樣，用連接詞“或”鏈接的一組項目不應被解讀為要求在群組中彼此排他，而是應當解讀為“和/或”，除非另有說明。而且，盡管本發(fā)明的項目、元件或部件可以單數(shù)描述或要求，但是復數(shù)仍被設想位于本發(fā)明的范圍內，除非明確限制為單數(shù)。例如，“至少一個”可指代單個或多個，并且不限于此。諸如“一個或多個”、“至少”、“但并不限于”等類似短語的寬廣詞語和短語的存在在一些情況中不應被解讀為意味著在不存在這種寬廣短語的情形中，想要或要求更窄的情況。
[0071]額外地，存儲器或其它儲器以及通信部件可以用在本發(fā)明的實施例中。應明白，為了清楚目的，上面的描述已參考不同功能單元和處理器描述了本發(fā)明的實施例。然而，應明白，在不脫離本發(fā)明的情況下，可以使用不同功能單元、處理邏輯元件或域名之間的功能性的任何合適分配。例如，由單獨處理邏輯元件或控制器執(zhí)行的所示功能性可以由相同處理邏輯元件或控制器執(zhí)行。因此，參考特定功能單元僅被看作參考用于提供所述功能性的合適裝置，而不是表示嚴格的邏輯或物理結構或組織。
[0072]為了解釋的目的，前面的描述使用特定命名以提供對本發(fā)明的全面理解。然而，本領域技術人員應明白，不需要特定細節(jié)來實施本發(fā)明。因此，前面對本發(fā)明特定實施例的描述呈現(xiàn)用于說明和描述的目的。它們不意在窮盡或限制本發(fā)明至公開的精確形式，顯然地，許多修改和變形在上面的教導方面是可能的。選擇和描述了實施例，以最好地解釋本發(fā)明的原理及其實施應用，由此，它們使得其它技術人員能夠最佳地利用具有各修改例的本發(fā)明和各實施例，因為它們適于設想的特定用途。下面的權利要求和它們的等同物意在限定本發(fā)明的范圍。
【主權項】
1.一種直接驅動電機，包括: 多個旋轉部件，包括由多個線圈限制的中央旋轉軸； 多個非旋轉部件，包括定位在多個線圈周圍的多個外部磁體；以及雙磁路，由多個旋轉部件中的若干和多個非旋轉部件中的若干形成，雙磁路包括外部回路和內部回路，其中，外部回路至少包括多個外部磁體和多個線圈，內部回路至少包括多個線圈和中央旋轉軸。2.如權利要求1所述的直接驅動電機，其中，多個旋轉部件還包括線圈線軸和線圈端板，線圈端板構造成支撐多個線圈。3.如權利要求2所述的直接驅動電機，其中，多個旋轉部件還包括線性尺組件，構造成在直接驅動電機操作期間旋轉。4.如權利要求1所述的直接驅動電機，其中，多個非旋轉部件還包括圍繞多個外部磁體的電機殼體。5.如權利要求4所述的直接驅動電機，其中，多個非旋轉部件還包括圍繞鋼芯的多個內部磁體。6.如權利要求1所述的直接驅動電機，其中，多個非旋轉部件還包括由鋼芯圍繞的柱形套筒，其中，柱形套筒的尺寸做成限制中央旋轉軸。7.如權利要求6所述的直接驅動電機，其中，多個非旋轉部件還包括圍繞鋼芯的多個內部磁體。8.一種直接驅動電機，包括: 多個外部磁體； 線圈組件，包括由多個外部磁體圍繞的多個線圈，其中，多個線圈構造成當傳導電流時產生磁場，線圈組件布置成相對于多個外部磁體旋轉； 多個內部磁體，由多個線圈圍繞； 核心元件，由多個內部磁體圍繞；以及 中央旋轉軸，定位在由核心元件限制的內部空間內。9.如權利要求8所述的直接驅動電機，還包括: 電機殼體，其中，多個外部磁體固定到電機殼體的內表面；以及雙磁路，其中，雙磁路包括外部回路和內部回路，外部回路至少包括電機殼體、多個外部磁體和多個線圈，內部回路至少包括多個線圈和中央旋轉軸。10.如權利要求9所述的直接驅動電機，其中，內部回路還包括多個內部線圈。11.如權利要求8所述的直接驅動電機，其中，線圈組件還包括線圈線軸和線圈端板，線圈端板構造成支撐多個線圈。12.如權利要求8所述的直接驅動電機，還包括線圈尺組件，其構造成在直接驅動電機操作期間旋轉。13.如權利要求8所述的直接驅動電機，還包括由核心元件圍繞的柱形套筒，其中，柱形套筒的尺寸做成限制中央旋轉軸14.如權利要求8所述的直接驅動電機，其中，多個線圈布置以形成環(huán)形結構。15.如權利要求14所述的直接驅動電機，還包括背板，其構造有多個圓形通道，其中，多個圓形通道中的至少一個接收環(huán)形結構。16.如權利要求1所述的直接驅動電機，其中，多個線圈布置以形成環(huán)形結構。17.如權利要求16所述的直接驅動電機，還包括背板，其構造有多個圓形通道，其中，多個圓形通道中的至少一個接收環(huán)形結構。
【文檔編號】H02K1/27GK105981264SQ201580004574
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2015年2月2日
【發(fā)明人】E.A.內夫, T.M.武, D.D.黃, N.奧卡達, A.格拉多赫
【申請人】系統(tǒng)機械自動操作成分公司