[发明专利]一种适用于球形电机的转子抱闸机构及球形电机

说明书

本发明属于制动机构相关技术领域，其公开了一种适用于球形电机的转子抱闸机构及球形电机，所述转子抱闸机构收容于所述球形电机的定子内，其包括支撑组件，所述支撑组件穿过所述定子而凸出于所述定子，且其凸出于所述定子的一端朝向所述球形电机的转子；所述转子抱闸机构通过转动来驱动所述支撑组件朝向所述转子移动或者朝向所述定子移动，以使所述支撑组件与所述转子相抵靠或者相脱离，由此使得所述球形电机处于锁定状态或者可转动状态。本发明能够使得转子停止在任意姿态保持静止，结构简单，降低了能源消耗，成本较低。

技术领域

本发明属于制动机构相关技术领域，更具体地，涉及一种适用于球形电机的转子抱闸机构及球形电机。

背景技术

传统的多自由度驱动通常采用多台电机共同作用，因而传动系统结构复杂，体积庞大。新型的电磁式球形电机可以提供三个自由度的运动，并且能够简化机械系统的结构，缩小体积，提高了系统的运动性能和定位精度。

实际应用中，球形电机可能需要长时间保持在某一姿态，如工作结束后或者工作中避免长时间通电发热等等，而这一姿态往往是任意的。此时，需要一直通电来给所述球形电机提供电磁力以使所述球形电机保持姿态，能源消耗大，成本较高。相应地，本领域存在着发展一种成本较低的适用于球形电机的转子抱闸机构的技术需求。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种适用于球形电机的转子抱闸机构及球形电机，其基于现有球形电机保持某一姿态的方式，研究及设计了一种成本较低的适用于球形电机的转子抱闸机构及球形电机。所述转子抱闸机构通过转动来驱动所述支撑组件朝向所述转子移动或者朝向所述定子移动，以使所述支撑组件与所述转子相抵靠或者相脱离，由此使得所述球形电机处于锁定状态或者可转动状态，所述球形电机能够停止在任意姿态保持静止，且无需一直消耗电能，降低了能源消耗，成本较低。此外，通过拉动所述钢丝绳来使所述凸轮沿第一方向转动；同时，所述扭簧的预紧力用于驱动所述凸轮沿与所述第一方向相反的方向转动，可见无需消耗能源或者消耗一小部分能源来拉动钢丝绳即可，降低了成本，绿色环保，且操作简单。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种适用于球形电机的转子抱闸机构，所述转子抱闸机构收容于所述球形电机的定子内，其包括支撑组件，所述支撑组件穿过所述定子而凸出于所述定子，且其凸出于所述定子的一端朝向所述球形电机的转子；

所述转子抱闸机构通过转动来驱动所述支撑组件朝向所述转子移动或者朝向所述定子移动，以使所述支撑组件与所述转子相抵靠或者相脱离，由此使得所述球形电机处于锁定状态或者可转动状态。

进一步地，所述转子抱闸机构还包括凸轮旋转组件，所述凸轮旋转组件与所述支撑组件之间形成滑动连接，所述凸轮旋转组件通过转动来驱动所述支撑组件朝向所述转子或者所述定子移动，进而使所述转子处于锁定状态或者可转动状态。

进一步地，所述凸轮旋转组件包括凸轮、凸轮底座及扭簧，所述扭簧的一端连接于所述凸轮，另一端连接于所述凸轮底座；所述凸轮活动的连接于所述凸轮底座；所述凸轮底座开设有凹形槽，所述凹形槽用于收容所述扭簧。

进一步地，所述凸轮为阶梯状的圆筒，其形成有环形台；所述凸轮还开设有圆形的收容槽，所述收容槽用于收容所述扭簧的一端；所述环形台的外周开设有多个间隔设置的弧形槽，所述弧形槽贯穿所述环形凸台，其用于为所述支撑组件的滑动提供导向。

进一步地，所述弧形槽的底面与垂直于所述收容槽的中心轴的平面之间的交线为曲线，所述曲线与所述收容槽的中心轴之间的距离自所述曲线的一端向所述曲线的另一端逐渐增大，由此使得所述支撑组件沿着所述弧形槽的底面滑动的同时朝向所述定子移动或者朝向所述转子移动。