轮毂电机和机器人的制作方法

1.本实用新型属于机器人技术领域，特别是涉及一种轮毂电机和机器人。


背景技术：

2.随着科技发展，现代化进程加快，人们对于摆脱简单、重复、低技术含量劳动的需求增多，机器人逐渐走入人们生活之中来帮助完成相应的工作。因此，机器人在各种服务领域的应用开始引起广泛的关注。尤其在当前人口老龄化、劳动力短缺的背景下，在劳动密集型的餐饮行业采用机器人技术具有很大的市场需求，使用机器人送餐不仅是让就餐者体验先进的机器人技术，更重要的是可以替代服务员，解决餐饮行业服务员的缺口。
3.现有机器人的电机大多采用滑板车的电机。由于目前对机器人的控制精度要求越来越高，特别是使用机器人送餐时，要求机器人快速、准确且稳定地进行配送服务，而滑板车用的电机的控制精度低，因此，该电机无法满足机器人对电机控制精度的要求。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有的机器人的电机的控制精度低的问题，提供一种轮毂电机和机器人。
5.为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种轮毂电机，包括定子组件和套设在所述定子组件外的转子组件，所述定子组件包括定子铁芯和定子绕组，所述定子铁芯包括定子轭和多个均布在所述定子轭的外周的定子齿，所述定子齿包括固定在所述定子轭上的内端和连接在所述内端的远离所述定子轭的一端的外端，所述定子绕组绕设在所述定子齿的内端上；
6.所述转子组件包括转子轭和沿圆周方向均布在所述转子轭的内周的多个磁铁；
7.所述定子齿的面向所述转子组件的一面为第一端面，所述磁铁的面向所述定子组件的一面为第二端面；
8.在一个所述定子齿及至少部分与该所述定子齿相对的一个所述磁铁中，所述定子齿的第一端面与所述磁铁的第二端面之间的间距由所述第一端面的在所述定子轭弦长方向上的中线处向两端增大。
9.可选地，所述第一端面与所述第二端面之间的间距由所述第一端面的在所述定子轭弦长方向上的中线处向两端逐渐增大。
10.可选地，所述第一端面为弧面，所述第二端面为平面；或
11.所述第一端面为平面，所述第二端面为弧面。
12.可选地，所述第一端面与所述第二端面之间的在所述定子轭弦长方向上的中线处的间距为a，所述第一端面与所述第二端面之间的在所述定子轭弦长方向上的两端处的间距为b，1.5＜b:a＜2。
13.可选地，所述内端的在所述定子轭的弦长方向上的长度小于所述磁铁的在所述转子轭的弦长方向上的长度。
14.可选地，所述内端的在所述定子轭的弦长方向上的长度为c，所述磁铁的在所述转子轭的弦长方向上的长度为d，2.5＜d:c＜3。
15.可选地，所述定子齿设置有36个，所述磁铁设置有38个。
16.可选地，所述磁铁的厚度方向上的两端分别为n极和s极，所述磁铁的厚度方向与所述转子轭的径向方向平行。
17.可选地，所述转子轭的内周设置有多个沿圆周方向均布的安装槽，所述磁铁一一对应地固定在所述安装槽内。
18.另一方面，本实用新型实施例还提供了一种机器人，包括前述任一技术方案所述的轮毂电机。
19.本实用新型实施例提供的轮毂电机和机器人，与现有技术相比，在一个定子齿及至少部分与该定子齿相对的磁铁中，该定子齿的第一端面和该磁铁的第二端面之间的间距由第一端面的在定子轭弦长方向上的中点向两端增大，从而在轮毂电机中形成气隙磁密偏心结构，降低了轮毂电机的齿槽转矩，使得转子组件的转动更加顺畅，减少了轮毂电机运行时的噪音，提升了轮毂电机的控制精度。
附图说明
20.图1是本实用新型一实施例提供的轮毂电机的结构示意图；
21.图2是图1中的a处放大图。
22.说明书中的附图标记如下：
23.1、定子组件；11、定子铁芯；111、定子轭；112、定子齿；1121、内端；1122、外端；1123、第一端面；
24.2、转子组件；21、转子轭；22、磁铁；221、第二端面。
具体实施方式
25.为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
26.需要说明的是，为了便于描述本实用新型和简化描述，本实用新型中所提及的方位以轮毂电机正常使用时的方位为准。转子轭的轴向为转子轭的旋转中心轴的方向，转子轭的径向为转子轭的直径方向，转子轭的弦长方向是指磁铁与转子轭的内周圆相交的两个交点相连对应的弦长的方向，定子轭的弦长方向是指定子齿与定子轭的外周圆相交的两个交点相连对应的弦长的方向。
27.如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的轮毂电机，包括定子组件1和套设在定子组件1外的转子组件2，定子组件1包括定子铁芯11和定子绕组，定子铁芯11包括定子轭111和多个均布在定子轭111的外周的定子齿112，定子齿112包括固定在定子轭111上的内端1121和连接在内端1121的远离定子轭111的一端的外端1122，定子绕组绕设在定子齿112的内端1121上。
28.转子组件2包括转子轭21和沿圆周方向均布在转子轭21的内周的多个磁铁22。
29.定子齿112的面向转子组件2的一面为第一端面1123，磁铁22的面向定子组件1的
一面为第二端面221。
30.在一个定子齿112及至少部分与该定子齿112相对的一个磁铁22中，定子齿112的第一端面1123与磁铁22的第二端面221之间的间距由第一端面1123的在定子轭111弦长方向上的中线处向两端增大。
31.本实用新型实施例提供的轮毂电机，与现有技术相比，在一个定子齿112及至少部分与该定子齿112相对的磁铁22中，该定子齿112的第一端面1123和该磁铁22的第二端面221之间的间距由第一端面1123的在定子轭111弦长方向上的中线处向两端增大，从而在轮毂电机中形成气隙磁密偏心结构，降低了轮毂电机的齿槽转矩，使得转子组件2的转动更加顺畅，减少了轮毂电机运行时的噪音，提升了轮毂电机的控制精度。
32.在一实施例中，如图1和图2所示，第一端面1123与第二端面221之间的间距由第一端面1123的在定子轭111弦长方向上的中线处向两端逐渐增大。使得轮毂电机中形成渐变的气隙磁密偏心结构，降低了轮毂电机的齿槽转矩，并具有较好的反电势波形，有利于提高轮毂电机的控制精度，使转子组件2的转动更加顺畅，并降低轮毂电机运行时的噪音。
33.在一实施例中，如图2所示，第一端面1123为弧面，第二端面221为平面。将定子组件1设计成非均匀磁密的定子组件1，有利于降低了轮毂电机的齿槽转矩，提升轮毂电机的控制精度，结构简单，便于加工。
34.在另一实施例中，第一端面为平面，第二端面为弧面。
35.在一实施例中，如图1和图2所示，第一端面1123与第二端面221之间的在定子轭111弦长方向上的中线处的间距为a，第一端面1123与第二端面221之间的在定子轭111弦长方向上的两端处的间距为b，1.5＜b:a＜2。
36.在一实施例中，如图1和图2所示，内端1121的在定子轭111的弦长方向上的长度小于磁铁22的在转子轭21的弦长方向上的长度。有利于增大轮毂电机的输出力矩，提高轮毂电机的输出功率。
37.在一实施例中，如图1和图2所示，内端1121的在定子轭111的弦长方向上的长度为c，磁铁22的在转子轭21的弦长方向上的长度为d，2.5＜d:c＜3。能够更好地增大轮毂电机的输出力矩，提高轮毂电机的输出功率，有利于提升轮毂电机的控制精度。
38.在一实施例中，如图1所示，定子齿112设置有36个，磁铁22设置有38个。36槽和38极的极槽配合能够增加轮毂电机低速区的力矩，提高轮毂电机的效率，提升轮毂电机的控制精度。
39.在一实施例中，如图1和图2所示，磁铁22的厚度方向上的两端分别为n极和s极，磁铁22的厚度方向与转子轭21的径向方向平行。与磁铁22的厚度方向和转子轭21的弦长方向平行的安装方式相比，本实施例的轮毂电机能够充分利用转子组件2中的磁力线，降低漏磁率，提高轮毂电机的输出功率。
40.为了更清楚的阐述，现对本实施例中磁铁22的长度方向、宽度方向和厚度方向进行解释，本实施例中磁铁22的长度方向与转子轭21的轴向平行，磁铁22的宽度方向与转子轭21的弦长方向平行，磁铁22的厚度方向与转子轭21的径向平行。
41.在一实施例中，如图1和图2所示，转子轭21的内周设置有多个沿圆周方向均布的安装槽，磁铁22一一对应地固定在安装槽内。与直接将磁铁22粘接在转子轭21上相比，在转子轭21上均匀设置用于固定磁铁22的安装槽，有利于磁铁22均匀地分布在转子轭21的内
周，避免因安装误差导致磁铁22分布不均匀，从而影响轮毂电机的气隙磁场，也能实现机械自动化将磁铁22插装在安装槽内，提高了生产效率，降低了人工成本，适于大规模批量生产。
42.在一实施例中，转子轭21由多层导磁片叠片而成。导磁片厚度薄，便于加工安装槽，降低加工难度，叠片工艺简单，有利于提高转子轭21的加工精度，适于批量化生产。
43.在本实施例中，导磁片为硅钢片。
44.在一实施例中，定子轭111由多层导磁片叠片而成。导磁片厚度薄，叠片工艺简单，降低了加工难度，便于加工，有利于提高定子轭111的加工精度，适于批量化生产。
45.在本实施例中，导磁片为硅钢片。
46.另一方面，本实用新型实施例还提供了一种机器人，包括前述任一实施例述及的轮毂电机。
47.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。