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摘要

氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)可用于驅(qū)動(dòng)磁共振安全機(jī)器人系統(tǒng)。本文描述了使這種電機(jī)的體積尺寸和（或）步長(zhǎng)最小化的新技術(shù)，以便在滿足有限空間的同時(shí)仍能提供高精度。我們提出了三種設(shè)計(jì): R-10的尺寸為 1.0 cm3，步長(zhǎng)為12.9°，扭矩為1.2 Nmm。R-40的尺寸為25.6 cm3，步長(zhǎng)為1.01°，扭矩為470 Nmm。R-54的尺寸為46.7cm3，步長(zhǎng)為1.01 m°，扭矩為240 Nmm。R-54電機(jī)的步長(zhǎng)特別小，是通過(guò)使用高減速行星齒輪實(shí)現(xiàn)的。

這三種減速步進(jìn)電機(jī)與拖動(dòng)證明，具有寬范圍步進(jìn)尺寸和良好扭矩特性的小型旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)，可以在相當(dāng)大的范圍內(nèi)超越現(xiàn)有的設(shè)計(jì)。這使得磁流變安全機(jī)器人朝著更加緊湊和通用的設(shè)計(jì)方向發(fā)展，并且通過(guò)結(jié)合不同規(guī)格的多個(gè)電機(jī)克服了某些現(xiàn)有的限制。

減速步進(jìn)電機(jī)與拖動(dòng)核心內(nèi)容

齒輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)期間活塞狀態(tài)的順序。四步之后，馬達(dá)回到了最初的狀態(tài)，但是齒輪移動(dòng)了一個(gè)齒。

R-10是R-25的縮小版。它由帶蓋的外殼、兩個(gè)帶四個(gè)硅膠密封件的活塞、一個(gè)帶七個(gè)齒的齒輪和軸組成。

R-40也是基于R-25的設(shè)計(jì)，由與R-10相同類型的部件組成。主要區(qū)別在于齒輪有89個(gè)齒。

R-40的CAD圖紙，顯示了與R-10完全相同的部件類型，

但減速步進(jìn)電機(jī)與拖動(dòng)尺寸不同，齒輪齒數(shù)較多。

R-54不同于其他兩個(gè)描述的電機(jī)，因?yàn)樗ㄒ粋€(gè)行星齒輪，允許大幅減少步長(zhǎng)。

外殼和氣動(dòng)裝置與R-10和R-40相似，但單齒輪被由齒圈、太陽(yáng)輪、 行星架和行星齒輪組成的行星齒輪機(jī)構(gòu)所取代。兩個(gè)活塞接合在行星齒輪架和齒圈上。

運(yùn)動(dòng)圖如圖6所示。氣缸(IROS)1)連接到殼體上，并操作活塞(IROS)2)?；钊系牟煌X與托架(IROS)3)和齒圈(IROS)4)嚙合， 導(dǎo)致不同角度的步進(jìn)運(yùn)動(dòng)。行星齒輪(IROS)5)的軸安裝在托架(IROS)3)上，而行星齒輪本身由環(huán)形齒輪(IROS)4)驅(qū)動(dòng)。最 后，太陽(yáng)齒輪(IROS)6)由行星齒輪(IROS)5)驅(qū)動(dòng)并連接到輸出軸。