一种光编码轮毂电机及机器人的制作方法

1.本实用新型涉及机器人技术领域，尤其是涉及一种光编码轮毂电机及机器人。


背景技术：

2.轮毂电机技术也被称为车轮内装电机技术，它的最大特点就是将动力装置、传动装置和制动装置都整合一起到轮毂内，得以将电动车辆的机械部分大为简化。轮毂电机驱动系统根据电机的转子型式主要分成两种结构型式：内转子式和外转子式。
3.轮式机器人驱动底盘，是轮式服务类机器人的动力驱动基础。通常包括两个以上的驱动轮和/或从动轮，以及底盘机械结构、电源组件、传感器组件等。
4.轮式移动机器人需要较高精度的速度控制和位置反馈，因此目前的驱动系统主要是直流电机、减速箱、传动机构、轮胎的形式，成本高昂且结构复杂占用空间多。普通轮毂电机只有三个霍尔开关传感器，每圈仅能得到几十个位置信号，无法精确的检测到轮毂的位置信息。


技术实现要素：

5.本实用新型的第一目的在于提供一种光编码轮毂电机，该轮毂电机能够解决现有技术中无法精确的检测到轮毂位置信息的问题；
6.本实用新型的第二目的在于提供一种机器人，其采用如以上所述的光编码轮毂电机。
7.本实用新型提供一种光编码轮毂电机，其包括定子、转子和光编码器；
8.所述光编码器包括读码器和反射码盘；
9.所述定子设置在转子内，读码器设置在定子上，反射码盘设置在转子上，且读码器和反射码盘相对设置。
10.优选的，所述定子包括磁钢，以及与磁钢固定连接的芯轴；
11.所述读码器设置在磁钢上。
12.优选的，所述读码器通过固定座设置在磁钢上；
13.所述固定座的一端与磁钢固定连接，读码器固定设置固定座的另一端。
14.优选的，所述固定座通过压板固定在磁钢上；
15.所述固定座和压板分别位于磁钢的两侧，固定座和压板通过依次穿过压板、磁钢和固定座的紧固件连接。
16.优选的，所述固定座为弧形结构；
17.所述磁钢上设置有环形凹槽，呈弧形的固定座设置在环形凹槽内。
18.优选的，所述转子包括轮胎和端盖；
19.所述端盖设置在轮胎的一端，并与轮胎固定连接；
20.所述反射码盘设置在端盖的内表面。
21.优选的，所述端盖通过卡接的方式安装在轮胎上。
22.一种机器人，其包括如以上所述的光编码轮毂电机。
23.有益效果：
24.在轮毂电机转动时，读码器静止，反射码盘随转子转动，读码器读取反射码盘转过的刻度，能够计算出轮毂电机转过的角度和转动的速度，光电编码器具有较高的检测精度，并且还具有结构简单和安装方便的优点。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本实用新型具体实施方式提供的光编码轮毂电机的分解状态示意图；
27.图2为本实用新型具体实施方式提供的光编码轮毂电机的剖视图；
28.图3为本实用新型具体实施方式提供的反射码盘的结构示意图。
29.附图标记说明：
30.1：读码器；2：反射码盘；3：磁钢；4：芯轴；5：固定座；6：压板；7：轮胎；8：端盖；9：码盘刻度。
具体实施方式
31.下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
33.此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
34.如图1至图3所示，本实施方式提供了一种光编码轮毂电机，其包括定子、转子和光电编码器；
35.光电编码器包括读码器1和反射码盘2。
36.定子设置在转子内，读码器1设置在定子上，反射码盘2设置在转子上，且读码器1
和反射码盘2相对设置。
37.在轮毂电机转动时，读码器1静止，反射码盘2随转子转动，读码器1读取反射码盘2转过的刻度，能够计算出轮毂电机转过的角度和转动的速度，光电编码器具有较高的检测精度，并且还具有结构简单和安装方便的优点。
38.需要说明说的热，本实施方式中，仅涉及到轮毂电机结构上的改进，针对轮毂电机角度和转动速度的计算过程采用的是技术，即本实施方式，不涉及程序、电路、计算方法上的改进。
39.定子包括磁钢3，以及与磁钢3固定连接的芯轴4，读码器1设置在磁钢3上。
40.具体的，读码器1通过固定座5设置在磁钢3上。固定座5的一端与磁钢3固定连接，读码器1固定设置固定座5的另一端。
41.由于读码器1为片状结构，并且体积较小，如果直接将读码器1安装在磁钢3上，存在安装不方便的问题。故此，在本实施方式，根据读码器1的形状，设置了一个固定座5，并通过固定座5将读码器1安装在磁钢3上。
42.固定座5通过压板6固定在磁钢3上。固定座5和压板6分别位于磁钢3的两侧，固定座5和压板6通过依次穿过压板6、磁钢3和固定座5的紧固件连接。紧固件为螺钉。
43.磁钢3的绕组之间存在间隙，上述压板6、磁钢3和固定座5的配合方式，能够充分利用磁钢3的现有空间，并且压板6和固定座5通过紧固件夹紧磁钢3，能够实现固定座5的固定和定位。进而实现读码器1的固定和定位，确保读码器1具有较高的检测精度。
44.固定座5为弧形结构，磁钢3上设置有环形凹槽，呈弧形的固定座5设置在环形凹槽内。
45.通过将固定座5设置成弧形结构，其能够利用磁钢3的现有结构，相当于将固定座5和读码器1隐藏在磁钢3内，不会对轮毂电机的现有结构造成影响。
46.反射码盘2为环形结构，并且在反射码盘2的一侧设置有码盘刻度9。码盘刻度9与读码器1相对设置。
47.转子包括轮胎7和端盖8，端盖8设置在轮胎7的一端，并与轮胎7固定连接。反射码盘2设置在端盖8的内表面。端盖8通过卡接的方式安装在轮胎7上。端盖8通过卡接的方式与轮胎7连接，便于端盖8的拆卸，方便轮毂电机后期的维护。
48.在本实施方式中，还提供了一种机器人，其包括如以上所述的光编码轮毂电机。
49.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。