摘要

气动旋转步进电机可用于驱动磁共振安全机器人系统。本文描述了使这种电机的体积尺寸和（或）步长最小化的新技术，以便在满足有限空间的同时仍能提供高精度。我们提出了三种设计: R-10的尺寸为 1.0 cm3，步长为12.9°，扭矩为1.2 Nmm。R-40的尺寸为25.6 cm3，步长为1.01°，扭矩为470 Nmm。R-54的尺寸为46.7cm3，步长为1.01 m°，扭矩为240 Nmm。R-54电机的步长特别小，是通过使用高减速行星齿轮实现的。

这三种减速步进电机与拖动证明，具有宽范围步进尺寸和良好扭矩特性的小型旋转步进电机，可以在相当大的范围内超越现有的设计。这使得磁流变安全机器人朝着更加紧凑和通用的设计方向发展，并且通过结合不同规格的多个电机克服了某些现有的限制。

减速步进电机与拖动核心内容

齿轮顺时针旋转期间活塞状态的顺序。四步之后，马达回到了最初的状态，但是齿轮移动了一个齿。

R-10是R-25的缩小版。它由带盖的外壳、两个带四个硅胶密封件的活塞、一个带七个齿的齿轮和轴组成。

R-40也是基于R-25的设计，由与R-10相同类型的部件组成。主要区别在于齿轮有89个齿。

R-40的CAD图纸，显示了与R-10完全相同的部件类型，

但减速步进电机与拖动尺寸不同，齿轮齿数较多。

R-54不同于其他两个描述的电机，因为它包括一个行星齿轮，允许大幅减少步长。

外壳和气动装置与R-10和R-40相似，但单齿轮被由齿圈、太阳轮、 行星架和行星齿轮组成的行星齿轮机构所取代。两个活塞接合在行星齿轮架和齿圈上。

运动图如图6所示。气缸(IROS)1)连接到壳体上，并操作活塞(IROS)2)。活塞上的不同齿与托架(IROS)3)和齿圈(IROS)4)啮合， 导致不同角度的步进运动。行星齿轮(IROS)5)的轴安装在托架(IROS)3)上，而行星齿轮本身由环形齿轮(IROS)4)驱动。最 后，太阳齿轮(IROS)6)由行星齿轮(IROS)5)驱动并连接到输出轴。