[发明专利]机器人磁悬浮智能柔性减速器系统及其控制方法

权利要求书

1.一种机器人磁悬浮智能柔性减速器系统，其特征在于：包括智能柔性减速器系统和智能控制电气系统；所述智能柔性减速器系统包括精密机械减速器和磁浮传动系统；所述智能控制电气系统包括人机对话系统、远程无线通信系统、数据采集反馈系统、控制系统和机构执行系统；

所述智能柔性减速器系统包括内转子总成、外转子总成、内转子固定轴、内转子输入轴和电磁悬浮轴承；所述内转子总成包括内转子磁轭、内转子电磁线圈、内转子永磁体，内转子永磁体与内转子电磁线圈间隔均匀嵌入在内转子磁轭的圆周上，内转子磁轭通过电磁悬浮轴承Ⅲ和电磁悬浮轴承Ⅳ柔性支承在内转子固定轴上；所述内转子输入轴连接并固定在内转子磁轭上；

外转子总成包括外转子永磁体和外转子磁轭，外转子永磁体间隔均匀分布在外转子磁轭的内径圆周上，外转子磁轭通过电磁悬浮轴承Ⅰ和电磁悬浮轴承Ⅱ分别柔性支承在内转子固定轴和内转子输入轴上。

2.根据权利要求1所述的机器人磁悬浮智能柔性减速器系统，其特征在于：所述内转子输入轴上安装固定有集成环总成，扭力传感器、光电编码器都安装在集电环总成上，温度传感器安装在内转子磁轭的内圆周上；所述内转子磁轭与电磁悬浮轴承Ⅲ和电磁悬浮轴承Ⅳ的外圆之间分别嵌入隔磁环A与隔磁环D；所述电磁悬浮轴承Ⅰ与外转子永磁体相对的端面之间装有隔磁环C，电磁悬浮轴承Ⅱ与外转子永磁体相对的端面之间装有隔磁环B所述内转子输入轴与电磁悬浮轴承Ⅲ之间装有调整垫片A，内转子固定轴与电磁悬浮轴Ⅳ之间装有调整垫片B。

3.根据权利要求1所述的机器人磁悬浮智能柔性减速器系统，其特征在于：所述电磁悬浮轴承包括轴向定子Ⅰ、轴向定子Ⅱ、轴向电磁线圈组Ⅰ、轴向电磁线圈组Ⅱ、永磁环、径向定子、径向电磁线圈组、位移传感器、转子、紧固螺栓A、紧固螺栓B；轴向电磁线圈组Ⅰ嵌绕在轴向定子Ⅰ的内圈圆周上，轴向电磁线圈组Ⅱ嵌绕在轴向定子Ⅱ的内圈圆周上；位移传感器安装在径向定子的径向槽内，径向电磁线圈组沿圆周等份均匀嵌绕在径向定子的轴向槽内，组成径向定子总成；永磁环、转子、以及径向定子总成，分别安装在轴向定子Ⅰ与轴向定子Ⅱ的中间，并且用紧固螺栓A和紧固螺栓B联接紧固。

4.根据权利要求1所述的机器人磁悬浮智能柔性减速器系统，其特征在于：所述人机对话系统包括DSP主控制器CPU、LCD显示模块DM、系统工况参数显示器LCD，系统工况参数显示器LCD与LCD显示模块DM连接，LCD显示模块DM通过CAN3与DSP主控制器CPU连接，适时显示或设置调整磁悬浮柔性减速器系统运行中的技术参数和运行状态；所述的远程无线通信系统包括智能柔性减速器系统中的嵌入式ZigBee通讯发射模块、ZigBee通信接收模块、GPS定位模块、LCD显示模块DM、工况参数显示器LCD，其中智能柔性减速器系统中的嵌入式ZigBee无线通讯发射模块、ZigBee通信接收模块和GPS定位模块通过CAN5与DSP主控制器CPU连接，显示器与LCD显示模块DM连接，LCD显示模块DM通过CAN3与DSP主控制器CPU连接，ZigBee通信接收模块与上位机计算机系统连接，实现机器人磁悬浮智能柔性减速器系统与工业物联网各终端的远程通讯；数据采集反馈系统，包括位移传感器、温度传感器、温度变送器模块、电子式力矩传感器、光电编码器、数据采集及信号调理模块，其中，位移传感器与数据采集及信号调理模块连接，数据采集及信号调理模块再通过RS485模块与DSP主控制器CPU连接，温度传感器与温度变送器模块连接，温度变送器模块再通过RS485模块与DSP主控制器CPU连接，电子式力矩传感器通过CAN6总线与DSP主控制器CPU连接，光电编码器通过CAN4总线与DSP主控制器CPU连接，从而实现对机器人磁悬浮柔性减速器系统中的各转轴的位置偏移量、内转子与外转子的旋转角度、旋转速度、旋转方向、承载扭矩大小和工作温度的实际数据进行适时地采集与反馈。