[发明专利]一种基于电磁和压电混合驱动的三自由度球型电机

权利要求书

1.一种基于电磁和压电混合驱动的三自由度球型电机，其特征在于：该球电机包括有第一定子(1)、转子(2)、输出杆(3)、第二定子(4)、转子保护膜(5)、底座(6)、支撑圆柱、A压电陶瓷驱动器(7)、B压电陶瓷驱动器(8)、C压电陶瓷驱动器(9)、以及安装在第一定子(1)上的24个线圈(1C)、以及安装在转子(2)上的8个磁极(2A)；

输出杆(3)的连接盘(31)安装在转子(2)上，转子(2)的外面涂覆有转子保护膜(5)，转子保护膜(5)的外面是第二定子(4)，第二定子(4)的外面是第一定子(1)；第二定子(1)通过支撑圆柱安装在底座(6)上，第一定子(1)的底部安装在底座(6)的L形连接件(61)上；A压电陶瓷驱动器(7)、B压电陶瓷驱动器(8)和C压电陶瓷驱动器(9)安装在第二定子(4)上；

第一定子(1)的第一圆周线(1A)上均匀设有12个用于安装线圈的A线圈安装孔(11)；第一定子(1)的第二圆周线(1B)上均匀设有12个用于安装线圈的B线圈安装孔(12)；A线圈安装孔(11)与B线圈安装孔(12)的结构相同，且A线圈安装孔(11)与B线圈安装孔(12)在第一定子(1)的纵向方向上排成两排；第一定子(1)的下端设有螺纹孔，该螺纹孔与底座(6)上的L形连接件(61)上的D通孔(61A)配合；

在转子(2)的圆周上均匀设有8个磁极孔(21)，该磁极孔(21)用于安装磁极(2A)；转子(2)的顶部平面(22)上设有螺纹孔(23)，该螺纹孔(23)用于与输出杆(3)的连接盘(31)上的G通孔(32)配合，通过螺钉实现转子(2)的顶部平面(22)与输出杆(3)的连接盘(31)的连接；磁极孔(21)为盲孔；

输出杆(3)的一端为连接盘(31)，连接盘(31)上设有G通孔(32)，输出杆(3)的另一端为法兰盘(33)；

第二定子(4)上设有A通孔(4A)、B通孔(4B)、C通孔(4C)；A通孔(4A)用于安装A压电陶瓷驱动器(7)；B通孔(4B)用于安装B压电陶瓷驱动器(8)；C通孔(4C)用于安装C压电陶瓷驱动器(9)；第二定子(4)的底部设有四个螺纹孔，该四个螺纹孔分别与四根支撑圆柱(62)的一端连接；四根支撑圆柱(62)的另一端安装在底座(6)上；

转子保护膜(5)涂覆在转子(4)上；

底座(6)为圆盘结构，底座(6)的上凸圆台(64)的边缘上均匀设有四个L形连接件(61)，每个L形连接件(61)上设有D通孔(61A)，该D通孔(61A)用于螺钉穿过，该螺钉穿过D通孔(61A)后螺纹连接在第一定子(1)底部的螺纹孔内；该L形连接件(61)用于与第一定子(1)的底部配合实现将第一定子(1)的底部安装在底座(6)上；底座(6)的底部中心为圆形凹腔(63)，该圆形凹腔(63)上设有E通孔(63A)，该E通孔(63A)用于螺钉穿过，该螺钉穿过后螺纹连接在四根支撑圆柱(62)的另一端上；

A压电陶瓷驱动器(7)包括有第一压电陶瓷片(7A)、第二压电陶瓷片(7B)、A压电齿盘(7C)；A压电齿盘(7C)为圆盘结构，A压电齿盘(7C)的一端为平板面，A压电齿盘(7C)的另一端为齿形；在A压电齿盘(7C)的平板面上安装有第一压电陶瓷片(7A)和第二压电陶瓷片(7B)；

B压电陶瓷驱动器(8)包括有第三压电陶瓷片(8A)、第四压电陶瓷片(8B)、B压电齿盘(8C)；B压电齿盘(8C)为圆盘结构，B压电齿盘(8C)的一端为平板面，B压电齿盘(8C)的另一端为齿形；在B压电齿盘(8C)的平板面上安装有第三压电陶瓷片(8A)和第四压电陶瓷片(8B)；

C压电陶瓷驱动器(9)包括有第五压电陶瓷片(9A)、第六压电陶瓷片(9B)、C压电齿盘(9C)；C压电齿盘(9C)为圆盘结构，C压电齿盘(9C)的一端为平板面，C压电齿盘(9C)的另一端为齿形；在C压电齿盘(9C)的平板面上安装有第五压电陶瓷片(9A)和第六压电陶瓷片(9B)。

2.根据权利要求1所述的基于电磁和压电混合驱动的三自由度球型电机，其特征在于：第一定子(1)为圆环结构。

3.根据权利要求1所述的基于电磁和压电混合驱动的三自由度球型电机，其特征在于：转子(2)为球缺结构。

4.根据权利要求1所述的基于电磁和压电混合驱动的三自由度球型电机，其特征在于：第二定子(4)为圆环结构。