安裝固定在中心軸1與套筒6之間，驅動體電磁線圈2安裝于內套筒9內壁。
[0103]在第四優選例中，如圖12所示，轉動軸定子為中心軸1，轉動軸動子為套筒6。驅動體電磁線圈安裝固定于中心軸1上的線圈支撐框架，轉盤3安裝固定于套筒6的內壁，并通過支撐軸承8套于中心軸1上。轉盤3上設置有阻尼控制驅動體11，在中心軸1與套筒6之間的空間內設置有磁性介質10和囊狀阻尼體12。其中，密封在套筒6與中心軸1之間空腔內的磁性介質10可以是磁流變液體、導磁性粉末顆粒或者軟磁顆粒，以在轉動軸動子與轉動軸定子之間提供可控和變化的阻尼特性；密封在套筒6與中心軸1之間空腔內的囊狀阻尼體12，所述囊狀阻尼體為一空間囊狀體結構，內部填充磁性介質10，以在轉動軸動子與轉動軸定子之間提供可控和變化的阻尼特性；阻尼控制驅動體11，所述阻尼控制驅動體11安裝在套筒6和中心軸1之間的腔體中，用于控制磁流變液體、導磁性粉末顆粒、軟磁顆粒或者囊狀阻尼體內磁性介質10的分散情況。進一步地，如圖12所示，根據本實用新型提供的精密可控自驅動轉動軸還包括扭簧5，所述扭簧5可以穿套在中心軸1上，也可以設置于其它位置。扭簧5的兩端分別固定于轉動軸動子、轉動軸定子上，以在轉動軸動子與轉動軸定子之間提供阻尼，即，扭簧5用于提供運動阻尼，增加轉動軸運動的穩定性與可控性，并且，在驅動體電磁線圈失電后，扭簧5可以起到復位的作用使轉盤3回復原位。
[0104]本實用新型的原理如下。
[0105]本實用新型提供的精密可控自驅動轉動軸，通過驅動體電磁線圈產生的勵磁場對轉盤以及與轉盤剛性連接的定子或動子的相對轉動進行控制，具體為，驅動體電磁線圈在通電后產生軸向上的磁力，當通電的驅動體電磁線圈與永磁體錯位時，該磁力對永磁體的吸引力或者排斥力將生成剪切力，從而使得永磁體向磁通量最大的對齊角度位置轉動，從而驅動了轉盤的轉動，進而使轉動軸動子與轉動軸定子之間生產轉動角度。
[0106]進一步地，通過阻尼控制驅動體可以施加能量使磁流變液體、導磁性粉末顆粒、軟磁顆粒或者囊狀阻尼體內磁性介質10匯聚在能量施加方向以產生阻礙轉動軸動子與轉動軸定子相對轉動的剪切力，從而控制轉動軸定子與轉動軸動子之間的阻尼特性，使得剪切力受阻減弱或者變大加強，以驅使或阻礙轉動軸定子與轉動軸動子之間的轉動。其中，阻尼控制驅動體是可以產生需求強度的電磁發生裝置，阻尼控制驅動體對磁流變液體、導磁性粉末顆粒、軟磁顆粒等磁性介質施加電磁能量。當電磁發生裝置未激勵時，如圖12所示，磁性介質均勻分布在中心軸與套筒的間隙內，此時磁性介質并未阻礙或明顯阻礙中心軸與套筒之間的轉動；當電磁發生裝置激勵時，如圖13所示，均勻磁性介質被匯聚于中心軸與套筒之間的間隙的某一狹小空間內，此時磁性介質的密度變大，相應的剪切應力也變大，從而對中心軸與套筒之間的轉動造成明顯的阻礙，甚至可以鎖死中心軸與套筒停止轉動。
[0107]更為具體地，當驅動體電磁線圈較少(或線圈電流較小)時，適用于負載較小的轉動驅動控制；當驅動體電磁線圈較多(或線圈電流較大)時，適用于負載較大的轉動驅動控制。當永磁體為一個時，可實現小角度范圍的轉動控制，當永磁體為多個時，可實現較大角度范圍的轉動控制。通過對多個組合驅動體電磁線圈的通斷電控制，可以實現對轉子轉動穩定性進行精密控制。另外，通過對阻尼控制驅動體的控制，可以實現裝置的主動阻尼控制，進一步增加了對轉動驅動控制的穩定性和有效性。
[0108]進一步地，角度檢測傳感器用于檢測轉動軸定子與轉動軸動子之間的相對轉動角度；電磁線圈控制器用于根據角度檢測傳感器檢測得到的所述轉動角度對驅動體電磁線圈2的電流大小和/或電流方向進行控制，以增加或減弱驅動體電磁線圈2與永磁體4之間的磁力相互作用。例如，假設轉動軸需要轉動一指定角度，當角度檢測傳感器檢測到當前轉動軸的轉動角度與期望的轉動角度之間還存在著差異，即當前轉動角度尚未達到指定角度，則控制電磁線圈控制器向驅動體電磁線圈繼續供電，直到轉動軸的轉動角度達到指定角度。
[0109]以上對本實用新型的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本實用新型并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變化或修改，這并不影響本實用新型的實質內容。在不沖突的情況下，本實用新型實施例和實施例中的特征可以任意相互組合。
【主權項】
1.一種宏動及微動可控的組合式平板運動系統，其特征在于，包括平板框架、自轉動軸，還包括設置于平板框架上的按照陣列排布的多塊平板； 每塊平板均能夠在一一對應的組合式直線驅動裝置的驅動下進行平動和/或轉動； 所述自轉動軸用于驅動平板框架進行平動、轉動或者折疊。2.根據權利要求1所述的宏動及微動可控的組合式平板運動系統，其特征在于，平板框架在一個或多個自轉動軸的驅動下進行平動或者轉動； 其中，所述多個自轉動軸依次連接，形成具有多個旋轉方向自由度的組合式精密可控驅動裝置。3.根據權利要求1所述的宏動及微動可控的組合式平板運動系統，其特征在于，平板框架包括多個按照陣列排布的單元模塊，其中，每個單元模塊均包括按照陣列排布的多塊平板； 相鄰的單元模塊之間通過所述自轉動軸鉸接。4.根據權利要求1所述的宏動及微動可控的組合式平板運動系統，其特征在于，在平板框架的底部與固定端之間設置有組合式直線驅動裝置。5.根據權利要求1所述的宏動及微動可控的組合式平板運動系統，其特征在于，所述自轉動軸為精密可控自驅動轉動軸，所述精密可控自驅動轉動軸包括:轉動軸定子、轉動軸動子、驅動體電磁線圈(2)、轉盤(3)、永磁體⑷； 驅動體電磁線圈⑵的軸向平行于轉盤⑶的法向； 驅動體電磁線圈(2)安裝固定于轉動軸定子與轉動軸動子兩者中的一者，轉盤(3)安裝固定于轉動軸定子與轉動軸動子兩者中的另一者； 轉盤⑶的部分區域由永磁體⑷構成； 驅動體電磁線圈(2)與永磁體(4)相互作用形成磁路結構。6.根據權利要求5所述的宏動及微動可控的組合式平板運動系統，其特征在于，多個驅動體電磁線圈(2)在同一周向或多個周向上均勻或非均勻分布；轉盤(3)上的多個永磁體(4)沿周向均勻或非均勻布置，驅動體電磁線圈(2)的數量為永磁體(4)數量的N倍，其中，N為正整數。7.根據權利要求5所述的宏動及微動可控的組合式平板運動系統，其特征在于，包括若干個驅動體電磁線圈(2);所述若干個驅動體電磁線圈(2)通電后驅使轉盤(3)相對轉動至對應于所述磁路結構中磁通量最大值的角度。8.根據權利要求5所述的宏動及微動可控的組合式平板運動系統，其特征在于，套筒(6)繞中心軸(1)相對轉動，并且: -轉動軸定子、轉動軸動子分別為中心軸(1)、套筒出)；或者 -轉動軸定子、轉動軸動子分別為套筒￠)、中心軸(1)。9.根據權利要求8所述的宏動及微動可控的組合式平板運動系統，其特征在于，所述精密可控自驅動轉動軸還包括如下任一種或任多種裝置: -扭簧(5)，所述扭簧(5)的兩端分別固定于轉動軸定子、轉動軸動子上，以在轉動軸動子與轉動軸定子之間提供阻尼； -密封在套筒(6)與中心軸(1)之間空腔內的磁流變液體、導磁性粉末顆粒或者軟磁顆粒，以在轉動軸動子與轉動軸定子之間提供可控和變化的阻尼特性； -密封在套筒(6)與中心軸(1)之間空腔內的囊狀阻尼體，所述囊狀阻尼體為一空間囊狀體結構，內部填充磁性介質(10)，以在轉動軸動子與轉動軸定子之間提供可控和變化的阻尼特性； -阻尼控制驅動體(11)，所述阻尼控制驅動體(11)為電磁發生裝置，安裝在套筒(6)和中心軸(1)之間的腔體中，用于施加能量使磁流變液體、導磁性粉末顆粒、軟磁顆粒或者囊狀阻尼體內磁性介質(10)匯聚在能量施加方向以產生阻礙轉動軸動子與轉動軸定子相對轉動的剪切力。10.根據權利要求5所述的宏動及微動可控的組合式平板運動系統，其特征在于，所述精密可控自驅動轉動軸還包括如下裝置: 角度檢測傳感器:用于檢測轉動軸定子與轉動軸動子之間的相對轉動角度； 電磁線圈控制器:用于根據角度檢測傳感器檢測得到的所述轉動角度對驅動體電磁線圈(2)的電流大小和/或電流方向進行控制，以增加或減弱驅動體電磁線圈(2)與永磁體(4)之間的磁力相互作用。
【專利摘要】本實用新型提供了一種宏動及微動可控的組合式平板運動系統，包括平板框架、自轉動軸，還包括設置于平板框架上的按照陣列排布的多塊平板；每塊平板均能夠在一一對應的組合式直線驅動裝置的驅動下進行平動和/或轉動；所述自轉動軸用于驅動平板框架進行平動、轉動或者折疊；自轉動軸采用精密可控自驅動轉動軸。本實用新型能夠實現“宏動”與整體中局部小區域的“微動”，并通過精密可控自驅動轉動軸實現對“宏動”的精密控制，通過組合式直線驅動裝置實現對“微動”的精密控制。
【IPC分類】H02K33/18, H02K7/10
【公開號】CN205004935
【申請號】CN201520606565
【發明人】楊斌堂
【申請人】楊斌堂
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年8月12日