[发明专利]一种多自由度球形电动关节

权利要求书

1.一种多自由度球形电动关节，其特征在于：包括第一转子、第二转子、第三转子、输出轴、第一定子、第二定子和第三定子以及基座，所述第一转子、所述第二转子和所述第三转子分别呈圆环形，所述第一转子、所述第二转子和所述第三转子具有相同的圆心，所述第一转子和所述第二转子交叉设置形成球框架，所述第三转子设于所述球框架内，所述第三转子的内侧设有沿所述第三转子的径向设置的连接轴，所述输出轴沿所述第一转子的径向和所述第二转子的径向设置，所述输出轴穿过所述第一转子和所述第二转子的交叉连接处，所述输出轴通过万向节与所述连接轴连接，所述第一定子与所述第一转子配合形成第一驱动单元，所述第一定子与所述基座转动连接且其转动轴线为第一轴线，所述第一轴线沿所述第一转子的径向设置，所述第一转子可跟随所述第一定子围绕所述第一轴线转动，所述第二定子与所述第二转子配合形成第二驱动单元，所述第二定子与所述基座转动连接且其转动轴线为第二轴线，所述第二轴线沿所述第二转子的径向设置，所述第二转子可跟随所述第二定子围绕所述第二轴线转动，所述第三定子与所述第三转子配合形成第三驱动单元，所述第三定子与所述基座固定连接，所述第三转子可围绕其自身的轴线转动。

2.根据权利要求1所述的多自由度球形电动关节，其特征在于：所述万向节包括连接件和连接套，所述输出轴与所述连接件连接，所述连接套可转动套设在所述连接轴上，所述连接件与所述连接套转动连接且其转动轴线与所述连接轴的轴线交汇于所述第三转子的球心。

3.根据权利要求1所述的多自由度球形电动关节，其特征在于：所述第一转子的外侧设有第一永磁阵列，所述第一定子设有与所述第一永磁阵列对应的第一绕组，所述第一绕组通电后产生驱动所述第一转子围绕所述第一转子的轴线转动的磁场；所述第二转子的外侧设有第二永磁阵列，所述第二定子设有与所述第二永磁阵列对应的第二绕组，所述第二绕组通电后产生驱动所述第二转子围绕所述第二转子的轴线转动的磁场；所述第三转子的外出设有第三永磁阵列，所述第三定子设有与所述第三永磁阵列对应的第三绕组，所述第三绕组通电后产生驱动所述第三转子围绕所述第三转子的轴线转动的磁场。

4.根据权利要求1所述的多自由度球形电动关节，其特征在于：所述第一定子与所述基座的转动连接处设有用于检测所述第一定子的转动位置的第一磁编码器，所述第二定子与所述基座的转动连接处设有用于检测所述第二定子的转动位置的第二磁编码器。

5.根据权利要求1所述的多自由度球形电动关节，其特征在于：所述万向节的底部设有与所述输出轴同轴设置的定位轴，所述定位轴穿过所述第一转子的底部和所述第二转子的底部，所述定位轴的底部设有用于检测所述定位轴的转动位置的第三磁编码器。

6.根据权利要求1所述的多自由度球形电动关节，其特征在于：所述第一定子设置两个，两个第一定子分别位于所述第一转子的径向两侧。

7.根据权利要求1所述的多自由度球形电动关节，其特征在于：所述第二定子设置两个，两个第二定子分别位于所述第二转子的径向两侧。

8.根据权利要求1所述的多自由度球形电动关节，其特征在于：所述第三转子的轴线竖直设置。

9.根据权利要求1所述的多自由度球形电动关节，其特征在于：所述第一转子的顶部设有凸起，所述第二转子的顶部设有凹槽，所述凸起设于所述凹槽上，所述输出轴依次穿过所述凸起和所述凹槽。