自驱动转动轴的振动及局部位置稳定系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及驱动器技术、智能驱动控制技术、电磁永磁直接驱动以及转动位置精密控制技术领域，具体地，涉及自驱动转动轴的振动及局部位置稳定系统。
【背景技术】
[0002]精密可控转动驱动装置主要应用于机构空间位置的调整以及目标物体的跟踪，柔性结构的振动主动控制。通过控制子部件的转动，来实现机构空间位置的调整，进而实现对目标物体的跟踪以及柔性结构振动的主动控制。现有的转动驱动装置，主要是旋转电机，这种机构自身结构较为复杂，且常需要与其他传动部件组合来进行运动的控制，效率较低，响应速度较慢。特别的，在体积受限的情况下，往往无法提供较大的驱动扭矩，无法满足现代工业对于微型精密驱动控制及定位的需求。
[0003]目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种自驱动转动轴的振动及局部位置稳走系统。
[0005]根据本发明提供的一种自驱动转动轴的振动及局部位置稳定系统，包括空间振动稳定装置；
[0006]所述空间振动稳定装置包括:负载盘、斥开驱动电磁装置、传递实体、永磁体隔离盘、传递壳体；与传递壳体相配合的传递实体设置于负载盘，
[0007]设置于负载盘的斥开驱动电磁装置与设置于传递壳体的永磁体隔离盘相互作用形成斥开磁路；
[0008]在斥开驱动电磁装置未工作时，负载盘通过传递实体被可分离地支承于传递壳体；
[0009]在斥开驱动电磁装置工作时，斥开驱动电磁装置产生的相对永磁体隔离盘的斥力驱使传递实体远离传递壳体，以带动负载盘脱离传递壳体的支承。
[0010]优选地，还包括弹性片；
[0011]弹性片连接在传递实体与传递壳体之间，弹性片在传递实体远离传递壳体时发生形变，产生驱使传递实体靠近传递壳体的回复力。
[0012]优选地，所述弹性片呈片状、波纹状或者Z形折叠状。
[0013]优选地，多个弹性片关于传递实体对称设置。
[0014]优选地，当传递实体被可分离地支承于传递壳体时，传递实体与传递壳体内壁之间存在间隙，磁性介质填充物被密封地填充在所述间隙内。
[0015]优选地，所述磁性介质填充物的密度随所述间隙体积的变化而相应变化，从而改变传递实体与传递壳体之间剪切应力的大小，以加强或减弱空间振动由传递实体向传递壳体的传递。
[0016]优选地，所述磁性介质填充物的磁通量密度随传递实体与传递壳体之间距离的变化而相应变化，从而加强或减弱所述磁性介质填充物所在磁路的磁通密度或局部磁场强度，从而加强或减弱磁性介质填充物的填充密实程度或剪切应力的传递程度，以加强或减弱空间振动由传递实体向传递壳体的传递。
[0017]优选地，还包括连接传递壳体的非支承端的空间位移稳定装置，其中，所述空间位移稳定装置用来抵消由传递实体移动所产生的可传递到末端的目标被控对象体的局部位移。其中，传递实体的运动分为三种:运动位移、局部位移、振动位移；运动位移是大范围的位移，其位移范围超出空间位移稳定装置所能够调节的范围；局部位移是相对于运动位移而言的，例如空间位移是米级的位移，局部位置是厘米级的位移。
[0018]优选地，所述空间位移稳定装置包括具有多个旋转方向自由度的驱动装置；
[0019]所述具有多个旋转方向自由度的驱动装置包括依次连接的多个精密可控自驱动转动轴；
[0020]所述精密可控自驱动转动轴，包括:转动轴定子、转动轴动子、驱动体电磁线圈、转盘、永磁体；
[0021]驱动体电磁线圈的轴向平行于转盘的法向；
[0022]驱动体电磁线圈安装固定于转动轴定子与转动轴动子两者中的一者，转盘安装固定于转动轴定子与转动轴动子两者中的另一者；
[0023]转盘的部分区域由永磁体构成；
[0024]驱动体电磁线圈与永磁体相互作用形成磁路结构。
[0025]优选地，多个驱动体电磁线圈在同一周向或多个周向上均匀或非均匀分布；转盘上的多个永磁体沿周向均匀或非均匀布置，驱动体电磁线圈的数量为永磁体数量的N倍，其中，N为正整数。
[0026]优选地，包括若干个驱动体电磁线圈；所述若干个驱动体电磁线圈用于驱使转盘相对转动至对应于所述磁路结构中磁通量最大值的角度。
[0027]优选地，套筒绕中心轴相对转动，并且:
[0028]-转动轴定子、转动轴动子分别为中心轴、套筒；或者
[0029]-转动轴定子、转动轴动子分别为套筒、中心轴。
[0030]优选地，还包括如下任一种或任多种装置:
[0031]-扭簧，所述扭簧的两端分别固定于转动轴定子、转动轴动子上，以在转动轴动子与转动轴定子之间提供阻尼；
[0032]-密封在套筒与中心轴之间空腔内的磁流变液体、导磁性粉末颗粒或者软磁颗粒，以在转动轴动子与转动轴定子之间提供可控和变化的阻尼特性；
[0033]-密封在套筒与中心轴之间空腔内的囊状阻尼体，所述囊状阻尼体为一空间囊状体结构，内部填充磁性介质，以在转动轴动子与转动轴定子之间提供可控和变化的阻尼特性；
[0034]优选地，还包括如下装置:
[0035]-阻尼控制驱动体，所述阻尼控制驱动体为电磁发生装置，安装在套筒和中心轴之间的腔体中，用于施加能量使磁流变液体、导磁性粉末颗粒、软磁颗粒或者囊状阻尼体内磁性介质汇聚在能量施加方向以产生阻碍转动轴动子与转动轴定子相对转动的剪切力。
[0036]优选地，还包括如下装置:
[0037]角度检测传感器:用于检测转动轴定子与转动轴动子之间的相对转动角度；
[0038]电磁线圈控制器:用于根据角度检测传感器检测得到的所述转动角度对驱动体电磁线圈的电流大小和/或电流方向进行控制，以增加或减弱驱动体电磁线圈与永磁体之间的磁力相互作用。
[0039]优选地，所述角度检测传感器为磁电式科里奥利力检测传感器；次优选地，所述角度检测传感器还可以是其它可以进行角度检测的传感器或MEMS类型角度传感器。
[0040]与现有技术相比，本发明具有如下有益效果:
[0041]1、本发明中，传递实体与传递壳体之间利用电磁力斥开脱离后可以有效隔振。
[0042]2、本发明中，在传递实体与传递壳体之间斥开与未斥开时，磁性介质的密度相应变化，以改变剪切应力大小，起到控制振动传递作用。
[0043]3、本发明中，传递实体与传递壳体之间距离变化时，磁性介质的磁通量相应变化，进而使得斥开后的斥开磁路中磁通量密度减小，从而减弱磁性填充物的填充密实程度或应力的传递，而起到减、隔振作用。
[0044]4、本发明中，弹性片限制了传递实体远离传递壳体的行程，并在传递实体远离传递壳体时提供回复力。
[0045]5、本发明中，弹性片关于传递实体对称分布，从而可以将振动的沿弹性片切向的分力对称施加于传递壳体后相互抵消，加强了隔振效果。
[0046]6、本发明中的精密可控