電機(jī)模組及應(yīng)用該電機(jī)模組的穩(wěn)定器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電機(jī)模組，包括具有空心軸的電機(jī)，該電機(jī)包括定子和與該定子轉(zhuǎn)動連接的轉(zhuǎn)子，還包括導(dǎo)電滑環(huán)、第一連接線、第二連接線、與定子固定連接的第一電路板和與轉(zhuǎn)子相互固定的第二電路板；該導(dǎo)電滑環(huán)包括與定子相固定連接的定子部和與轉(zhuǎn)子固定連接的轉(zhuǎn)子部，第一電路板通過第一連接線連接至定子部，第二連接板通過第二連接線連接至轉(zhuǎn)子部，第二連接線貫穿空心軸。本發(fā)明還公開了一種應(yīng)用電機(jī)模組的穩(wěn)定器。
【專利說明】電機(jī)模組及應(yīng)用該電機(jī)模組的穩(wěn)定器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電控自動化領(lǐng)域，特別是涉及一種電機(jī)模組及應(yīng)用該電機(jī)模組的穩(wěn)定 器。

【背景技術(shù)】
[0002] -般穩(wěn)定云臺或拍攝云臺用的電機(jī)模組的外部穿線過多、雜亂，在使用的過程中 電機(jī)旋轉(zhuǎn)易使外部穿線相互纏繞使得電機(jī)轉(zhuǎn)動精度過低，同時因?yàn)橥獠看┚€過多而且雜 舌L導(dǎo)致故障率高，而且不易檢修。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 基于此，有必要針對現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種旋轉(zhuǎn)時其連接線不易纏繞的電機(jī)模 組及應(yīng)用該電機(jī)模組的穩(wěn)定器。
[0004] 其技術(shù)方案如下：
[0005] -種電機(jī)模組，包括具有空心軸的電機(jī)，該電機(jī)包括定子和與該定子轉(zhuǎn)動連接的 轉(zhuǎn)子，還包括導(dǎo)電滑環(huán)、第一連接線、第二連接線、與定子固定連接的第一電路板和與轉(zhuǎn)子 相互固定的第二電路板；該導(dǎo)電滑環(huán)包括與定子相固定連接的定子部和與轉(zhuǎn)子固定連接的 轉(zhuǎn)子部，第一電路板通過第一連接線連接至定子部，第二連接板通過第二連接線連接至轉(zhuǎn) 子部，第二連接線貫穿空心軸。本技術(shù)方案電機(jī)模組通過設(shè)置使用具有空心軸的電機(jī)配合 導(dǎo)電滑環(huán)配合，使得設(shè)置在電機(jī)一側(cè)固定在定子的第一電路板與設(shè)置在電機(jī)另一側(cè)固定于 轉(zhuǎn)子的第二電路板相對旋轉(zhuǎn)時，兩者的連接線由于通過空心軸、導(dǎo)電滑環(huán)轉(zhuǎn)動連接而不會 導(dǎo)致連接線之間的相互纏繞而影響電機(jī)的轉(zhuǎn)動精度。同時在電機(jī)的兩側(cè)分別設(shè)置第一電路 板和第二電路板，不但能對電機(jī)進(jìn)行供電，而且在電路板上可以設(shè)置傳感器對電機(jī)的轉(zhuǎn)動 進(jìn)行檢測。電機(jī)為三相交流無刷電機(jī)。
[0006] 在其中一實(shí)施例中，該轉(zhuǎn)子部靠近第一電路板的一端設(shè)置磁鋼，該第一電路板上 與磁鋼對應(yīng)處設(shè)置編碼器芯片，該磁鋼與編碼器芯片之間存在間隙；該第一電路板和/或 第二電路板上設(shè)置慣性傳感器，該空心軸與定子或轉(zhuǎn)子相固定。在導(dǎo)電滑環(huán)的轉(zhuǎn)子部靠近 第一電路板的一端設(shè)置磁鋼，第一電路板上與磁鋼對應(yīng)處設(shè)置編碼器芯片，該磁鋼與編碼 器芯片之間存在間隙，通過磁鋼和編碼器芯片即可檢測轉(zhuǎn)子相對定子的轉(zhuǎn)動角度，磁鋼與 編碼器芯片之間存在間隙，為非接觸式檢測，降低電機(jī)的轉(zhuǎn)動摩擦。同時第一電路板和/或 第二電路板上設(shè)置慣性傳感器，慣性傳感器也可檢測轉(zhuǎn)子與定子的位置關(guān)系。設(shè)置編碼器 芯片、慣性傳感器同時測定轉(zhuǎn)子和定子的位置關(guān)系，使得檢測精度更高。
[0007] 在其中一個實(shí)施例中，該第一電路板和/或第二電路板上設(shè)置有主控器，該第一 連接線、第二連接線均為總線，該第一電路板通過總線與第二電路板通訊。總線既能夠傳輸 各種檢測信號和控制信號，而且能夠傳輸驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動的驅(qū)動信號，電機(jī)的電源線直接接 到第一電路板或第二電路板上即可，同時總線的線數(shù)只有四條，之間通過空心軸和導(dǎo)電滑 環(huán)即可，布線方便簡潔，而且不用在電機(jī)外部布線。
[0008] 在其中一個實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)子部的一端套設(shè)有內(nèi)部中空的連接套，另一端固定 有安裝臺；連接套套設(shè)于空心軸內(nèi)，該轉(zhuǎn)子部通過連接套與空心軸相互固定連接，第二連接 線貫穿連接套；安裝臺與第一電路板相對應(yīng)處設(shè)有安裝槽，所述磁鋼設(shè)置于該安裝槽內(nèi)。磁 鋼采用一半圓為N極，另一半為S極的紐扣型磁鋼。
[0009] 在其中一個實(shí)施例中，電機(jī)模組還包括第一固定支架和第二固定支架，所述第一 電路板通過第一支架固定于定子，所述第二電路板通過第二支架與轉(zhuǎn)子相互固定。
[0010] 本技術(shù)方案還提供了一種穩(wěn)定裝置，包括第一轉(zhuǎn)動件和與該第一轉(zhuǎn)動件轉(zhuǎn)動連接 的第二轉(zhuǎn)動件，還包括上述的電機(jī)模組，該第一轉(zhuǎn)動件與定子相固定連接，該第二轉(zhuǎn)動件與 所述轉(zhuǎn)子相固定連接。
[0011] 還提供了另一種電機(jī)模組，包括具有空心軸的電機(jī)，該電機(jī)包括定子和與該定子 轉(zhuǎn)動連接的轉(zhuǎn)子。電機(jī)模組還包括導(dǎo)電滑環(huán)、第一連接線、第二連接線、與定子固定連接的 電路板；該導(dǎo)電滑環(huán)包括與定子相固定連接的定子部和與轉(zhuǎn)子固定連接的轉(zhuǎn)子部，電路板 通過第一連接線連接至定子部，與轉(zhuǎn)子部相連接的第二連接線貫穿空心軸，該空心軸與轉(zhuǎn) 子相固定連接；該轉(zhuǎn)子部靠近電路板的一端設(shè)置磁鋼，該電路板上與磁鋼對應(yīng)處設(shè)置編碼 器芯片，該磁鋼與編碼器芯片之間存在間隙。該電機(jī)模組采用空心軸和導(dǎo)電滑環(huán)的技術(shù)方 案，使得貫穿空心軸的第二連接線連接的電氣裝置與第一連接線相連接的電路板發(fā)生相對 轉(zhuǎn)動，同時由于其沒有外部穿線不會有連接線相互纏繞的情況出現(xiàn)。同時磁鋼和編碼器對 第二連接線連接的外接電氣裝置與電路板的相對位置進(jìn)行非接觸式檢測。
[0012] 在其中一個實(shí)施例中，該電路板上還設(shè)置有主控器和與該主控器相連接的慣性傳 感器，所述編碼器芯片與該主控器電連接。慣性傳感器也可對第二連接線連接的外接電氣 裝置與電路板的相對位置進(jìn)行檢測，同時慣性傳感器和編碼器芯片均將其檢測信號回傳給 主控器進(jìn)行處理。
[0013] 一種穩(wěn)定裝置包括第一彎折件、第二彎折件、固定件、控制底座和三組所述的電機(jī) 模組，電機(jī)模組包括具有空心軸的電機(jī)，該電機(jī)包括定子和與該定子轉(zhuǎn)動連接的轉(zhuǎn)子。電機(jī) 模組還包括導(dǎo)電滑環(huán)、第一連接線、第二連接線、與定子固定連接的電路板；該導(dǎo)電滑環(huán)包 括與定子相固定連接的定子部和與轉(zhuǎn)子固定連接的轉(zhuǎn)子部，電路板通過第一連接線連接至 定子部，與轉(zhuǎn)子部相連接的第二連接線貫穿空心軸，該空心軸與轉(zhuǎn)子相固定連接；該轉(zhuǎn)子部 靠近電路板的一端設(shè)置磁鋼，該電路板上與磁鋼對應(yīng)處設(shè)置編碼器芯片，該磁鋼與編碼器 芯片之間存在間隙。第一個電機(jī)模組的定子通過彎折件與第二個電機(jī)模組的轉(zhuǎn)子相連接， 第二個電機(jī)模組的定子通過第二彎折件與第三電機(jī)模組的轉(zhuǎn)子連接，該第三電機(jī)模組的定 子與控制底座相固定連接，該固定件與第一電機(jī)模組的轉(zhuǎn)子相連接；該控制底座內(nèi)設(shè)置有 電路板和與該電路板電連接的供電電池，該電路板上設(shè)置有主控器和與該主控器電連接的 地磁傳感器，該固定件上設(shè)置有與第一個電機(jī)模組的主控器電連接的慣性傳感器；該第一 個電機(jī)模組的主控器、第二個電機(jī)模組的主控器、第三個電機(jī)模組的主控器和控制底座的 主控器之間通過總線通訊，供電電池通過總線向第一個電機(jī)模組、第二個電機(jī)模組和第三 個電機(jī)模組供電。第一個電機(jī)模組的電路板通過總線連接至第二個電機(jī)模組的電路板，第 二個電機(jī)模組的電路板通過總線連接至第三個電機(jī)模組的電路板，第三個電機(jī)模組的電路 板通過總線連接至控制底座的電路板。
[0014] 本穩(wěn)定裝置為三軸穩(wěn)定器，其中第一個電機(jī)模組為俯仰電機(jī)組，第二個電機(jī)模組 為橫滾電機(jī)組，第三個電機(jī)模組為航向電機(jī)組。設(shè)置在控制底座上的供電電池通過總線連 接至第三個電機(jī)模組上的電路板，第三個電機(jī)模組上的電路板通過總線連接至第二個電機(jī) 模組上的電路板，第二個電機(jī)模組上的電路板通過總線與第一個電機(jī)模組上的電路板連 接。第一個電機(jī)模組的主控器、第二個電機(jī)模組的主控器、第三個電機(jī)模組的主控器和控制 底座的主控器之間通過總線進(jìn)行并行通訊。每個電機(jī)模組的編碼器芯片對該電機(jī)的轉(zhuǎn)子和 定子的位置信息進(jìn)行檢測，同時傳輸?shù)皆撾姍C(jī)的主控器；第一電機(jī)模組的主控器采集設(shè)置 在固定件上的慣性傳感器的信息，并傳輸?shù)娇偩€上。連接每個電機(jī)模組的總線通過空心軸、 導(dǎo)電滑環(huán)轉(zhuǎn)動連接，不但布線簡潔，而且這種空心軸、導(dǎo)電滑環(huán)和總線相結(jié)合的技術(shù)方案， 能夠采用多種傳感器對其狀態(tài)進(jìn)行檢測使得控制精度更高。
[0015] 一種穩(wěn)定裝置，包括第一彎折件、第二彎折件、控制底座和三組電機(jī)模組。電機(jī)模 組包括具有空心軸的電機(jī)，該電機(jī)包括定子和與該定子轉(zhuǎn)動連接的轉(zhuǎn)子。電機(jī)模組還包括 導(dǎo)電滑環(huán)、第一連接線、第二連接線、與定子固定連接的電路板；該導(dǎo)電滑環(huán)包括與定子相 固定連接的定子部和與轉(zhuǎn)子固定連接的轉(zhuǎn)子部，電路板通過第一連接線連接至定子部，與 轉(zhuǎn)子部相連接的第二連接線貫穿空心軸，該空心軸與轉(zhuǎn)子相固定連接；該轉(zhuǎn)子部靠近電路 板的一端設(shè)置磁鋼，該電路板上與磁鋼對應(yīng)處設(shè)置編碼器芯片，該磁鋼與編碼器芯片之間 存在間隙。該電路板上還設(shè)置有主控器和與該主控器相連接的慣性傳感器，所述編碼器芯 片與該主控器電連接。第一個電機(jī)模組的轉(zhuǎn)子通過第一彎折件與第二個電機(jī)模組的定子相 連接，第二個電機(jī)模組的轉(zhuǎn)子通過第二彎折件與第三個電機(jī)模組的定子連接，該第三個電 機(jī)模組的轉(zhuǎn)子與控制底座相固定連接；該控制底座內(nèi)設(shè)置有電路板和與該電路板電連接的 供電電池，該電路板上設(shè)置有主控器；該第一個電機(jī)模組的主控器、第二個電機(jī)模組的主控 器、第三個電機(jī)模組的主控器和控制底座的主控器之間通過總線進(jìn)行通訊，供電電池通過 總線向第一個電機(jī)模組、第二個電機(jī)模組和第三個電機(jī)模組供電。第一個電機(jī)模組的電路 板通過總線連接至第二個電機(jī)模組的電路板，第二個電機(jī)模組的電路板通過總線連接至第 三個電機(jī)模組的電路板，第三個電機(jī)模組的電路板通過總線連接至控制底座的電路板。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例一所述穩(wěn)定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例一所述電機(jī)模組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例三所述電機(jī)模組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例四所述穩(wěn)定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 附圖標(biāo)記說明：
[0021] 10、電機(jī)模組，110、定子，120、轉(zhuǎn)子，121、空心軸，130、定子部、140、轉(zhuǎn)子部，141、磁 鋼，142、連接套、143、安裝臺，150、第一電路板，151、編碼器芯片，152、第一固定支架160、第 二電路板，161、第二固定支架，170、電路板，20、第一轉(zhuǎn)動件，30、第二轉(zhuǎn)動件，410、第一彎折 件，420第二彎折件，510、俯仰電機(jī)組，520、橫滾電機(jī)組，530、航向電機(jī)組，540、控制底座， 60、固定件。

【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0023] 實(shí)施例一
[0024] 請參詳圖1。本實(shí)施例一提供了一種穩(wěn)定裝置，包括第一轉(zhuǎn)動件20和與該第一轉(zhuǎn) 動件20轉(zhuǎn)動連接的第二轉(zhuǎn)動件30,還包括電機(jī)模組10,該第一轉(zhuǎn)動件20與電機(jī)模組10的 定子110相固定連接，該第二轉(zhuǎn)動件30與電機(jī)模組10的轉(zhuǎn)子120相固定連接。在本實(shí)施 例一中，所用電機(jī)均為三相無刷交流電機(jī)。
[0025] 請參詳圖2。該電機(jī)模組10包括具有空心軸121的電機(jī)，該電機(jī)包括定子110和 與該定子110轉(zhuǎn)動連接的轉(zhuǎn)子120。電機(jī)模組10還包括導(dǎo)電滑環(huán)、第一連接線、第二連接 線、與定子110固定連接的第一電路板150和與轉(zhuǎn)子120相互固定的第二電路板160。在本 實(shí)施例一中，導(dǎo)電滑環(huán)設(shè)置在電機(jī)的外部，電機(jī)的一端處。該導(dǎo)電滑環(huán)包括與定子110相固 定連接的定子部130和與轉(zhuǎn)子120固定連接的轉(zhuǎn)子部140,第一電路板150通過第一連接線 連接至定子部130,第二連接板通過第二連接線連接至轉(zhuǎn)子部140,第二連接線貫穿空心軸 121。本實(shí)施例一的電機(jī)模組10通過設(shè)置使用具有空心軸121的電機(jī)配合導(dǎo)電滑環(huán)配合，使 得設(shè)置在電機(jī)一側(cè)固定在定子110的第一電路板150與設(shè)置在電機(jī)另一側(cè)固定于轉(zhuǎn)子120 的第二電路板160相對旋轉(zhuǎn)時，兩者的連接線由于通過空心軸121、導(dǎo)電滑環(huán)轉(zhuǎn)動連接而不 會導(dǎo)致連接線之間的相互纏繞而影響電機(jī)的轉(zhuǎn)動精度。同時在電機(jī)的兩側(cè)分別設(shè)置第一電 路板150和第二電路板160,不但能對電機(jī)進(jìn)行供電，而且在電路板上可以設(shè)置傳感器對電 機(jī)的轉(zhuǎn)動進(jìn)行檢測。第一電路板150和第二電路板160均可外接顯示屏等外接電氣，實(shí)現(xiàn) 無纏繞轉(zhuǎn)動連接。
[0026] 導(dǎo)電滑環(huán)的轉(zhuǎn)子部140靠近第一電路板150的一端設(shè)置磁鋼141，該第一電路板 150上與磁鋼141對應(yīng)處設(shè)置編碼器芯片151，該磁鋼141與編碼器芯片151之間存在間隙。 在本實(shí)施例一中，編碼器芯片151可采用霍爾原理的編碼器，優(yōu)選地采用TMR原理傳感器以 保證更高的精度。該第一電路板150和/或第二電路板160上設(shè)置慣性傳感器，該空心軸 121與定子110或轉(zhuǎn)子120相固定，慣性傳感器既可設(shè)置在第一電路板150上，也可設(shè)置在 第二電路板160上或在第一電路板150和第二電路板160上同時設(shè)置亦可，可根據(jù)實(shí)際的 使用場景而定。同樣，空心軸121與定子110或的轉(zhuǎn)子120固定亦可根據(jù)實(shí)際的使用場景 而定。該第一電路板150和/或第二電路板160上設(shè)置有主控器，該第一連接線、第二連接 線均為總線，該第一電路板150通過總線與第二電路板160通訊。總線既能夠傳輸各種檢 測信號和控制信號，而且能夠傳輸驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動的驅(qū)動信號，電機(jī)的電源線直接接到第一 電路板150或第二電路板160上即可，同時總線的線數(shù)只有四條，之間通過空心軸121和導(dǎo) 電滑環(huán)即可，布線方便簡潔，而且不用在電機(jī)外部布線。主控器采用的是具有特定功能的成 熟產(chǎn)品stm32單片機(jī)，其特定功能的實(shí)現(xiàn)會應(yīng)用到stm32單片機(jī)內(nèi)載有的現(xiàn)有軟件。
[0027] 在導(dǎo)電滑環(huán)的轉(zhuǎn)子部140靠近第一電路板150的一端設(shè)置磁鋼141，第一電路板 150上與磁鋼141對應(yīng)處設(shè)置編碼器芯片151，該磁鋼141與編碼器芯片151之間存在間 隙，通過磁鋼141和編碼器芯片151即可檢測轉(zhuǎn)子120相對定子110的轉(zhuǎn)動角度，磁鋼141 與編碼器芯片151之間存在間隙，為非接觸式檢測，降低電機(jī)的轉(zhuǎn)動摩擦。同時第一電路板 150和/或第二電路板160上設(shè)置慣性傳感器，慣性傳感器也可檢測轉(zhuǎn)子120與定子110的 位置關(guān)系。設(shè)置編碼器芯片151、慣性傳感器同時測定轉(zhuǎn)子120和定子110的位置關(guān)系，使 得檢測精度更高。
[0028] 轉(zhuǎn)子部140的一端套設(shè)有內(nèi)部中空的連接套142,另一端固定有安裝臺143 ;連接 套142套設(shè)于空心軸121內(nèi)，該轉(zhuǎn)子部140通過連接套142與空心軸121相互固定連接， 第二連接線貫穿連接套142 ;安裝臺143與第一電路板150相對應(yīng)處設(shè)有安裝槽，所述磁鋼 141設(shè)置于該安裝槽內(nèi)。磁鋼141采用一半圓為N極，另一半圓為S極的紐扣型磁鋼。電機(jī) 模組10還包括第一固定支架152和第二固定支架161，所述第一電路板150通過第一固定 支架152固定于定子110,所述第二電路板160通過第二固定支架161與轉(zhuǎn)子120相互固 定。
[0029] 本實(shí)施例一電機(jī)模組10的第一電路板150和第二電路板160之間通過總線、導(dǎo)電 滑環(huán)和空心軸121實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動連接，同時設(shè)置編碼器芯片151和慣性傳感器對定子110和轉(zhuǎn) 子120的位置進(jìn)行檢測，并且傳回到第一電路板150和第二電路板160的主控器上。主控 器根據(jù)編碼器芯片151和慣性傳感器回傳的定子110和轉(zhuǎn)子120的位置信息，只需要通過 本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的PID控制算法和常用的電機(jī)驅(qū)動方法即可實(shí)現(xiàn)在第一電路板150繞 空心軸121的軸線做任何速度和加速度的轉(zhuǎn)動時，第二電路板160能始終保持平穩(wěn)，將相機(jī) 等安裝連接在第二電路板160上即可得到穩(wěn)定、無抖動的畫質(zhì)。又或在第二電路板160繞 空心軸121的軸線做任何速度和加速度的轉(zhuǎn)動時，第一電路板150能始終保持平穩(wěn)。
[0030] 實(shí)施例二
[0031] 本實(shí)施例二與實(shí)施例一不同之處在于，導(dǎo)電滑環(huán)設(shè)置在空心軸121的內(nèi)部，導(dǎo)電 滑環(huán)的定子部130與空心軸121相互固定，導(dǎo)電滑環(huán)的轉(zhuǎn)子部140與空心軸121轉(zhuǎn)動連接。
[0032] 實(shí)施例三
[0033] 本實(shí)施例三與實(shí)施例一不同之處在于，請參詳圖3,該電機(jī)模組10只有一塊電路 板170,該電路板170設(shè)置在電機(jī)定子110的一側(cè)。電機(jī)模組10還包括導(dǎo)電滑環(huán)、第一連接 線、第二連接線、與定子110固定連接的電路板170 ;該導(dǎo)電滑環(huán)包括與定子110相固定連 接的定子部130和與轉(zhuǎn)子120固定連接的轉(zhuǎn)子部140,電路板170通過第一連接線連接至定 子部130,與轉(zhuǎn)子部140相連接的第二連接線貫穿空心軸121，該空心軸121與轉(zhuǎn)子120相 固定連接；該轉(zhuǎn)子部140靠近電路板170的一端設(shè)置磁鋼141，該電路板170上與磁鋼141 對應(yīng)處設(shè)置編碼器芯片151，該磁鋼141與編碼器芯片151之間存在間隙。該電機(jī)模組10 采用空心軸121和導(dǎo)電滑環(huán)的技術(shù)方案，使得貫穿空心軸121的第二連接線連接的電氣裝 置與第一連接線相連接的電路板170發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，同時由于其沒有外部穿線不會有連接 線相互纏繞的情況出現(xiàn)。同時磁鋼141和編碼器對第二連接線連接的外接電氣裝置與電路 板170的相對位置進(jìn)行非接觸式檢測。編碼器芯片151可采用霍爾原理的編碼器，優(yōu)選地 采用TMR原理傳感器以保證更高的精度。
[0034] 轉(zhuǎn)子部140的一端套設(shè)有內(nèi)部中空的連接套142,另一端固定有安裝臺143 ;連接 套142套設(shè)于空心軸121內(nèi)，該轉(zhuǎn)子部140通過連接套142與空心軸121相互固定連接， 第二連接線貫穿連接套142 ;安裝臺143與第一電路板150相對應(yīng)處設(shè)有安裝槽，所述磁鋼 141設(shè)置于該安裝槽內(nèi)。磁鋼141采用一半圓為N極，另一半圓為S極的紐扣型磁鋼。電路 板可通過固定支架與定子相固定。
[0035] 該電路板170上還設(shè)置有主控器和與該主控器相連接的慣性傳感器，所述編碼器 芯片151與該主控器電連接。慣性傳感器也可對第二連接線連接的外接電氣裝置與電路板 170的相對位置進(jìn)行檢測，同時慣性傳感器和編碼器芯片151均將其檢測信號回傳給主控 器進(jìn)行處理。主控器采用的是具有特定功能的成熟產(chǎn)品stm32單片機(jī)，其特定功能的實(shí)現(xiàn) 會應(yīng)用到stm32單片機(jī)內(nèi)載有的現(xiàn)有軟件。
[0036] 本實(shí)施例三電機(jī)模組10通過總線、導(dǎo)電滑環(huán)和空心軸121實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動連接，同時設(shè) 置編碼器芯片151和慣性傳感器對定子110和轉(zhuǎn)子120的位置進(jìn)行檢測，并且傳回到電路 板170的主控器上。主控器根據(jù)編碼器芯片151和慣性傳感器回傳的定子110和轉(zhuǎn)子120 的位置信息，只需要通過本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的PID控制算法和常用的電機(jī)驅(qū)動方法即可 實(shí)現(xiàn)在轉(zhuǎn)子120繞空心軸121的軸線做任何速度和加速度的轉(zhuǎn)動時，定子110能始終保持 平穩(wěn)，將相機(jī)等安裝連接在定子110即可得到穩(wěn)定、無抖動的畫質(zhì)。又或在定子110繞空心 軸121的軸線做任何速度和加速度的轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)子120能始終保持平穩(wěn)。
[0037] 又或，在本實(shí)施例三中，導(dǎo)電滑環(huán)設(shè)置在空心軸121的內(nèi)部，導(dǎo)電滑環(huán)的定子部 130與空心軸121相互固定，導(dǎo)電滑環(huán)的轉(zhuǎn)子部140與空心軸121轉(zhuǎn)動連接。
[0038] 實(shí)施例四
[0039] 請參詳圖4和圖3,穩(wěn)定裝置包括第一彎折件410、第二彎折件420、固定件60、控 制底座540和三組所述的電機(jī)模組10。在本實(shí)施例四中的每個電機(jī)模組10中沒有集成慣 性傳感器，而是使用設(shè)置于安裝攝像器材的固定件60上的慣性傳感器。
[0040] 電機(jī)模組10包括具有空心軸121的電機(jī)，該電機(jī)包括定子110和與該定子110轉(zhuǎn) 動連接的轉(zhuǎn)子120。電機(jī)模組10還包括導(dǎo)電滑環(huán)、第一連接線、第二連接線、與定子110固 定連接的電路板170 ;該導(dǎo)電滑環(huán)包括與定子110相固定連接的定子部130和與轉(zhuǎn)子120固 定連接的轉(zhuǎn)子部140,電路板170通過第一連接線連接至定子部130,與轉(zhuǎn)子部140相連接 的第二連接線貫穿空心軸121，該空心軸121與轉(zhuǎn)子120相固定連接；該轉(zhuǎn)子部140靠近電 路板170的一端設(shè)置磁鋼141，該電路板170上與磁鋼141對應(yīng)處設(shè)置編碼器芯片151，該 磁鋼141與編碼器芯片151之間存在間隙。編碼器芯片151可采用霍爾原理的編碼器，優(yōu) 選地采用TMR原理傳感器以保證更高的精度。
[0041] 轉(zhuǎn)子部140的一端套設(shè)有內(nèi)部中空的連接套142,另一端固定有安裝臺143 ;連接 套142套設(shè)于空心軸121內(nèi)，該轉(zhuǎn)子部140通過連接套142與空心軸121相互固定連接， 第二連接線貫穿連接套142 ;安裝臺143與第一電路板150相對應(yīng)處設(shè)有安裝槽，所述磁鋼 141設(shè)置于該安裝槽內(nèi)。磁鋼141采用一半圓為N極，另一半圓為S極的紐扣型磁鋼。電路 板可通過固定支架與定子相固定。
[0042] 第一個電機(jī)模組10的定子110通過第一彎折件410與第二個電機(jī)模組10的轉(zhuǎn)子 120相連接，第二個電機(jī)模組10的定子110通過第二彎折件420與第三電機(jī)模組10的轉(zhuǎn)子 120連接，該第三電機(jī)模組10的定子110與控制底座540相固定連接，該固定件60與第一 電機(jī)模組10的轉(zhuǎn)子120相連接；該控制底座540內(nèi)設(shè)置有電路板和與該電路板電連接的供 電電池，該電路板上設(shè)置有主控器和與該主控器電連接的地磁傳感器，該固定件60上設(shè)置 有與第一個電機(jī)模組10的主控器電連接的慣性傳感器；該第一個電機(jī)模組10的主控器、第 二個電機(jī)模組10的主控器、第三個電機(jī)模組10的主控器和控制底座540的主控器之間通 過總線通訊，供電電池通過總線向第一個電機(jī)模組10、第二個電機(jī)模組10和第三個電機(jī)模 組10供電。主控器采用的是具有特定功能的成熟產(chǎn)品stm32單片機(jī)，其特定功能的實(shí)現(xiàn)會 應(yīng)用到stm32單片機(jī)內(nèi)載有的現(xiàn)有軟件。
[0043] 本穩(wěn)定裝置為三軸穩(wěn)定器，其中第一個電機(jī)模組10為俯仰電機(jī)組510,第二個電 機(jī)模組10為橫滾電機(jī)組520,第三個電機(jī)模組10為航向電機(jī)組530。設(shè)置在控制底座540 上的供電電池通過總線連接至第三個電機(jī)模組10上的電路板，第三個電機(jī)模組10上的電 路板通過總線連接至第二個電機(jī)模組10上的電路板，第二個電機(jī)模組10上的電路板通過 總線與第一個電機(jī)模組10上的電路板連接。第一個電機(jī)模組10的主控器、第二個電機(jī)模 組10的主控器、第三個電機(jī)模組10的主控器和控制底座540的主控器之間通過總線進(jìn)行 并行通訊。每個電機(jī)模組10的編碼器芯片151對該電機(jī)的轉(zhuǎn)子120和定子110的位置信 息進(jìn)行檢測，同時傳輸?shù)皆撾姍C(jī)的主控器；第一電機(jī)模組10的主控器采集設(shè)置在固定件60 上的慣性傳感器的信息，并傳輸?shù)娇偩€上。連接每個電機(jī)模組10的總線通過空心軸121、導(dǎo) 電滑環(huán)轉(zhuǎn)動連接，不但布線簡潔，而且這種空心軸121、導(dǎo)電滑環(huán)和總線相結(jié)合的技術(shù)方案， 能夠采用多種傳感器對其狀態(tài)進(jìn)行檢測使得控制精度更高。
[0044] 在本實(shí)施例四中，導(dǎo)電滑環(huán)亦可設(shè)置在空心軸121的內(nèi)部，導(dǎo)電滑環(huán)的定子部130 與空心軸121相互固定，導(dǎo)電滑環(huán)的轉(zhuǎn)子部140與空心軸121轉(zhuǎn)動連接。
[0045] 實(shí)施例五
[0046] 請參考圖3和圖4,穩(wěn)定裝置包括第一彎折件410、第二彎折件420、控制底座540 和三組電機(jī)模組10。在本實(shí)施例五中，每組電機(jī)模組10均集成了慣性傳感器，單組電機(jī)模 組10即可完成該電機(jī)模組10所在軸的精確穩(wěn)定控制。
[0047] 電機(jī)模組10包括具有空心軸121的電機(jī)，該電機(jī)包括定子110和與該定子110轉(zhuǎn) 動連接的轉(zhuǎn)子120。電機(jī)模組10還包括導(dǎo)電滑環(huán)、第一連接線、第二連接線、與定子110固 定連接的電路板170 ;該導(dǎo)電滑環(huán)包括與定子110相固定連接的定子部130和與轉(zhuǎn)子120固 定連接的轉(zhuǎn)子部140,電路板170通過第一連接線連接至定子部130,與轉(zhuǎn)子部140相連接 的第二連接線貫穿空心軸121，該空心軸121與轉(zhuǎn)子120相固定連接；該轉(zhuǎn)子120部靠近電 路板170的一端設(shè)置磁鋼141，該電路板170上與磁鋼141對應(yīng)處設(shè)置編碼器芯片151，該 磁鋼141與編碼器芯片151之間存在間隙。該電路板170上還設(shè)置有主控器和與該主控器 相連接的慣性傳感器，所述編碼器芯片151與該主控器電連接。編碼器芯片151可采用霍 爾原理的編碼器，優(yōu)選地采用TMR原理傳感器以保證更高的精度。主控器采用的是具有特 定功能的成熟產(chǎn)品stm32單片機(jī)，其特定功能的實(shí)現(xiàn)會應(yīng)用到stm32單片機(jī)內(nèi)載有的現(xiàn)有 軟件。
[0048] 轉(zhuǎn)子部140的一端套設(shè)有內(nèi)部中空的連接套142,另一端固定有安裝臺143 ;連接 套142套設(shè)于空心軸121內(nèi)，該轉(zhuǎn)子部140通過連接套142與空心軸121相互固定連接， 第二連接線貫穿連接套142 ;安裝臺143與第一電路板150相對應(yīng)處設(shè)有安裝槽，所述磁鋼 141設(shè)置于該安裝槽內(nèi)。磁鋼141采用一半圓為N極，另一半圓為S極的紐扣型磁鋼。電路 板可通過固定支架與定子相固定。
[0049] 第一個電機(jī)模組10的轉(zhuǎn)子120通過第一彎折件410與第二個電機(jī)模組10的定子 110相連接，第二個電機(jī)模組10的轉(zhuǎn)子120通過第二彎折件420與第三個電機(jī)模組10的定 子110連接，該第三個電機(jī)模組10的轉(zhuǎn)子120與控制底座540相固定連接；該控制底座540 內(nèi)設(shè)置有電路板和與該電路板電連接的供電電池，該電路板上設(shè)置有主控器；該第一個電 機(jī)模組10的主控器、第二個電機(jī)模組10的主控器、第三個電機(jī)模組10的主控器和控制底 座540的主控器之間通過總線進(jìn)行通訊，供電電池通過總線向第一個電機(jī)模組10、第二個 電機(jī)模組10和第三個電機(jī)模組10供電。
[0050] 本穩(wěn)定裝置為三軸穩(wěn)定器，其中第一個電機(jī)模組10為俯仰電機(jī)組510,第二個電 機(jī)模組10為橫滾電機(jī)組520,第三個電機(jī)模組10為航向電機(jī)組530。設(shè)置在控制底座540 上的供電電池通過總線連接至第三個電機(jī)模組10上的電路板，第三個電機(jī)模組10上的電 路板通過總線連接至第二個電機(jī)模組10上的電路板，第二個電機(jī)模組10上的電路板通過 總線與第一個電機(jī)模組10上的電路板連接。第一個電機(jī)模組10的主控器、第二個電機(jī)模 組10的主控器、第三個電機(jī)模組10的主控器和控制底座540的主控器之間通過總線進(jìn)行 并行通訊。每個電機(jī)模組10的編碼器芯片151對該電機(jī)的轉(zhuǎn)子120和定子110的位置信 息進(jìn)行檢測，同時傳輸?shù)皆撾姍C(jī)的主控器。每個電機(jī)模組10的主控器采集設(shè)置在其慣性傳 感器的信息，并傳輸?shù)娇偩€上。連接每個電機(jī)模組10的總線通過空心軸121、導(dǎo)電滑環(huán)轉(zhuǎn) 動連接，不但布線簡潔，而且這種空心軸121、導(dǎo)電滑環(huán)和總線相結(jié)合的技術(shù)方案，能夠采用 多種傳感器對其狀態(tài)進(jìn)行檢測而且采用多單片機(jī)通過總線并行通訊控制，使得控制精度更 商。
[0051] 在本實(shí)施例五中，導(dǎo)電滑環(huán)亦可設(shè)置在空心軸121的內(nèi)部，導(dǎo)電滑環(huán)的定子部130 與空心軸121相互固定，導(dǎo)電滑環(huán)的轉(zhuǎn)子部140與空心軸121轉(zhuǎn)動連接。
[0052] 以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并 不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來 說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù) 范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種電機(jī)模組，包括具有空心軸的電機(jī)，該電機(jī)包括定子和與該定子轉(zhuǎn)動連接的轉(zhuǎn) 子，其特征在于，還包括導(dǎo)電滑環(huán)、第一連接線、第二連接線、與定子固定連接的第一電路板 和與轉(zhuǎn)子相互固定的第二電路板；該導(dǎo)電滑環(huán)包括與定子相固定連接的定子部和與轉(zhuǎn)子固 定連接的轉(zhuǎn)子部，第一電路板通過第一連接線連接至定子部，第二連接板通過第二連接線 連接至轉(zhuǎn)子部，第二連接線貫穿空心軸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)模組，其特征在于，該轉(zhuǎn)子部靠近第一電路板的一端設(shè) 置磁鋼，該第一電路板上與磁鋼對應(yīng)處設(shè)置編碼器芯片，該磁鋼與編碼器芯片之間存在間 隙；該第一電路板和/或第二電路板上設(shè)置慣性傳感器，該空心軸與定子或轉(zhuǎn)子相固定。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電機(jī)模組，其特征在于，該第一電路板和/或第二電路板上設(shè) 置有主控器，該第一連接線、第二連接線均為總線，該第一電路板通過總線與第二電路板通 訊。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電機(jī)模組，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子部的一端套設(shè)有內(nèi)部中空 的連接套，另一端固定有安裝臺；連接套套設(shè)于空心軸內(nèi)，該轉(zhuǎn)子部通過連接套與空心軸相 互固定連接，第二連接線貫穿連接套；安裝臺與第一電路板相對應(yīng)處設(shè)有安裝槽，所述磁鋼 設(shè)置于該安裝槽內(nèi)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電機(jī)模組，其特征在于，還包括第一固定支架和第二固定支 架，所述第一電路板通過第一支架固定于定子，所述第二電路板通過第二支架與轉(zhuǎn)子相互 固定。
6. -種穩(wěn)定裝置，包括第一轉(zhuǎn)動件和與該第一轉(zhuǎn)動件轉(zhuǎn)動連接的第二轉(zhuǎn)動件，其特征 在于，還包括如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的電機(jī)模組，該第一轉(zhuǎn)動件與定子相固定連接， 該第二轉(zhuǎn)動件與所述轉(zhuǎn)子相固定連接。
7. -種電機(jī)模組，包括具有空心軸的電機(jī)，該電機(jī)包括定子和與該定子轉(zhuǎn)動連接的轉(zhuǎn) 子，其特征在于，還包括導(dǎo)電滑環(huán)、第一連接線、第二連接線、與定子固定連接的電路板；該 導(dǎo)電滑環(huán)包括與定子相固定連接的定子部和與轉(zhuǎn)子固定連接的轉(zhuǎn)子部，電路板通過第一連 接線連接至定子部，與轉(zhuǎn)子部相連接的第二連接線貫穿空心軸，該空心軸與轉(zhuǎn)子相固定連 接；該轉(zhuǎn)子部靠近電路板的一端設(shè)置磁鋼，該電路板上與磁鋼對應(yīng)處設(shè)置編碼器芯片，該磁 鋼與編碼器芯片之間存在間隙。
8. 如權(quán)利要求7所述的電機(jī)模組，其特征在于，該電路板上還設(shè)置有主控器和與該主 控器相連接的慣性傳感器，所述編碼器芯片與該主控器電連接。
9. 一種穩(wěn)定裝置，其特征在于，包括第一彎折件、第二彎折件、固定件、控制底座和三組 如權(quán)利7所述的電機(jī)模組，第一個電機(jī)模組的定子通過彎折件與第二個電機(jī)模組的轉(zhuǎn)子相 連接，第二個電機(jī)模組的定子通過第二彎折件與第三個電機(jī)模組的轉(zhuǎn)子連接，該第三個電 機(jī)模組的定子與控制底座相固定連接，該固定件與第一個電機(jī)模組的轉(zhuǎn)子相連接；該控制 底座內(nèi)設(shè)置有電路板和與該電路板電連接的供電電池，該電路板上設(shè)置有主控器和與該主 控器電連接的地磁傳感器，該固定件上設(shè)置有與第一個電機(jī)模組的主控器電連接的慣性傳 感器；該第一個電機(jī)模組的主控器、第二個電機(jī)模組的主控器、第三個電機(jī)模組的主控器和 控制底座的主控器之間通過總線通訊，供電電池通過總線向第一個電機(jī)模組、第二個電機(jī) 模組和第三個電機(jī)模組供電。
10. -種穩(wěn)定裝置，其特征在于，包括第一彎折件、第二彎折件、控制底座和三組如權(quán)利 8所述的電機(jī)模組，第一個電機(jī)模組的轉(zhuǎn)子通過第一彎折件與第二個電機(jī)模組的定子相連 接，第二個電機(jī)模組的轉(zhuǎn)子通過第二彎折件與第三個電機(jī)模組的定子連接，該第三個電機(jī) 模組的轉(zhuǎn)子與控制底座相固定連接；該控制底座內(nèi)設(shè)置有電路板和與該電路板電連接的供 電電池，該電路板上設(shè)置有主控器和與該主控器電連接的地磁傳感器；該第一個電機(jī)模組 的主控器、第二個電機(jī)模組的主控器、第三個電機(jī)模組的主控器和控制底座的主控器之間 通過總線進(jìn)行通訊，供電電池通過總線向第一個電機(jī)模組、第二個電機(jī)模組和第三個電機(jī) 模組供電。
【文檔編號】H02K1/27GK104158378SQ201410422762
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月25日
【發(fā)明者】馮健, 焦志濤, 林健, 曾子斌 申請人:廣州虹天航空科技有限公司