CN107078622B - 用于智能机械自由度控制的直线电机 - Google Patents

Abstract

一种用于智能机械自由度控制的直线电机(100)，包括机壳(10)、动子(30)和定子(20)，动子(30)包括若干导磁板(31)和若干隔磁板(32)，导磁板(31)与隔磁板(32)交替层叠设置；定子(20)包括若干套驱动机构(21)，各套驱动机构(21)包括至少三组励磁组件(22)，各组励磁组件包括导磁臂(23)和缠绕于导磁臂上的控制线圈(24)，导磁臂包括至少一层导磁片(231)和包裹各导磁片(231)的隔磁片(232)。该用于智能机械自由度控制的直线电机具有体积小，工作力矩大，位置控制精度高，运动惯量小，控制简单等优点，可以应用在智能机械设备，如机器人关节驱动中。

Description

用于智能机械自由度控制的直线电机

技术领域

本发明属于电机领域，尤其涉及一种用于智能机械自由度控制的直线电机。

背景技术

直线电机也称线性电机，直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能，而不需要任何中间转换机构的传动装置。它可以看成是一台旋转电机按径向剖开，并展成平面而成。由定子演变而来的一侧称为初级，由动子演变而来的一侧称为次级。在实际应用时，将初级和次级制造成不同的长度，以保证在所需行程范围内初级与次级之间的耦合保持不变。直线电机可以是短初级长次级，也可以是长初级短次级。当初级绕组通入交流电源时，便在气隙中产生行波磁场，次级在行波磁场切割下，将感应出电动势并产生电流，该电流与气隙中的磁场相作用就产生电磁推力。如果初级固定，则次级在推力作用下做直线运动；反之，则初级做直线运动。因而现有直线电机的定子一般是在长直导轨上间隔设置产生磁场的永磁体或线圈，同样的在动子导轨上间隔设置线圈而成。但是这种定子及动子结构，由于要间隔设置多个线圈或永磁体，因而体积较大，导致直线电机的体积大，控制困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于智能机械自由度控制的直线电机，旨在解决现有直线电机体积大、控制困难的问题。

本发明是这样实现的，一种用于智能机械自由度控制的直线电机，包括机壳、动子和驱动所述动子直线移动的定子，所述动子包括用于导磁的若干导磁板和隔离相邻两所述导磁板的若干隔磁板，且所述导磁板与所述隔磁板交替层叠设置；所述定子包括若干套用于驱动所述动子移动的驱动机构，各套所述驱动机构包括至少三组用于生产驱动磁场的励磁组件，各组所述励磁组件包括导磁臂和缠绕于所述导磁臂上的控制线圈，所述导磁臂包括沿所述动子移动方向设置的至少一层导磁片和包裹各所述导磁片的隔磁片。

进一步地，相邻两组所述励磁组件中各所述导磁片满足如下关系：

一组所述励磁组件中一个所述导磁片的中部正对所述动子上某个所述导磁板的中部位置时：另一组所述励磁组件中对应的所述导磁片的中部与该导磁片邻近的所述导磁板的中部位置相错开，且该导磁片与该导磁片距离最近的相邻两所述导磁板的中部位置相错开；任意相邻两组所述励磁组件中同一位置对应的两个所述导磁片间的距离相等。

进一步地，同一组所述励磁组件中相邻两个所述导磁片间的距离相等。

进一步地，同一组所述励磁组件中相邻两个所述导磁片间的距离与一片所述导磁片的厚度之和等于所述动子中相邻的一片所述导磁板与一片所述隔磁板的厚度之和。

进一步地，各套所述驱动机构包括三组所述励磁组件，各组所述励磁组件的所述导磁臂包括一层导磁片和包裹该导磁片的所述隔磁片。

进一步地，各所述控制线圈设置于所述隔磁片中。

进一步地，各所述控制线圈蚀刻于所述隔磁片中。

进一步地，任意相邻两个所述导磁片间的距离相等。

进一步地，相邻两个所述导磁片中部间的距离L满足以下公式：

L＝M*K，M≠3X；

K＝(d1+d2)/3；

其中，d1为各所述导磁板的厚度，d2为各所述隔磁板的厚度，X为正整数，M为正整数。

进一步地，所述动子与所述定子均呈长条状，所述定子滑动安装于所述动子上。

进一步地，还包括支撑所述动子的滑轨，所述动子安装于所述滑轨中，所述机壳罩于所述定子上，且所述机壳滑动安装于所述滑轨上。

进一步地，所述机壳上还安装有与所述滑轨相配合的滚轮。

另一优选方案，所述动子呈圆柱状，各组所述励磁组件包括多个所述导磁臂，且多个所述导磁臂均匀环绕所述动子。

进一步地，各所述导磁板上设有若干第一外齿，各所述导磁臂上设有若干分别与各所述第一外齿相对应的定位内齿。

进一步地，还包括支撑所述动子的支撑轴，所述动子中开设有供所述支撑轴穿过固定的中心孔。

进一步地，所述机壳罩于所述定子上，所述机壳的两端开设有供所述动子穿过的开孔。

进一步地，所述开孔中安装有轴套。

另一优选方案，包括支撑轴，所述动子包括环绕所述支撑轴的多个磁吸臂，各所述磁吸臂包括交替层叠设置的若干所述导磁板和所述隔磁板；各组所述励磁组件包括分别与各所述磁吸臂相对应的多个所述导磁臂，且多个所述导磁臂均匀环绕所述动子。

进一步地，各所述导磁板呈扇形设置。

进一步地，各所述导磁板上设有若干第一外齿，各所述导磁臂上设有若干分别与各所述第一外齿相对应的定位内齿。

进一步地，各所述磁吸臂远离所述导磁臂的一端安装有永磁体。

进一步地，所述机壳罩于所述定子上，所述机壳的两端开设有供所述动子穿过的开孔，所述定子的两端安装有垫环，各所述垫环安装于所述机壳的内表面。

另一优选方案，所述机壳呈圆筒状，所述机壳套于所述动子上，所述定子滑动安装于所述机壳中，各组所述励磁组件包括多个所述导磁臂，且多个所述导磁臂均匀环绕所述机壳的轴向设置，所述动子环绕所述定子设置。

进一步地，还包括夹持固定若干套所述驱动机构的夹持板，所述夹持板滑动安装于所述动子中。

进一步地，还包括支撑轴，多个所述导磁臂均匀环绕安装于所述支撑轴上。

进一步地，各所述导磁板上设有若干第一内齿，各所述导磁臂上设有若干分别与各所述第一内齿相对应的定位外齿。

进一步地，各所述导磁片呈环形。

进一步地，所述动子包括安装于所述机壳内表面的多个磁吸臂，各所述磁吸臂包括交替层叠设置的若干所述导磁板和所述隔磁板；各所述导磁片呈扇形。

进一步地，各所述导磁臂远离所述动子一端安装有永磁块。

本发明的用于智能机械自由度控制的直线电机的动子使用交替层叠设置的导磁板与隔磁板，则动子体积可以制作较小；定子使用交替层叠设置的导磁片与隔磁片形成导磁臂，并在导磁臂上缠绕控制线圈，形成励磁组件，当控制线圈通电时，会产生磁场，并使导磁片上生产磁力，以吸引动子的导磁板，从而使动子移动；而设置至少三组励磁组件形成驱动机构，通过各组励磁组件的控制线圈依次通电，以驱动动子移动，控制简单，且可以将定子的结构制作较小，从而将该用于智能机械自由度控制的直线电机体积较小。该用于智能机械自由度控制的直线电机可以应用在智能机械设备，如机器人关节驱动中。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种用于智能机械自由度控制的直线电机沿其轴向的剖视结构示意图；

图2是图1中E部分的放大结构示意图；

图3是图1的用于智能机械自由度控制的直线电机沿其径向的剖视结构示意图；

图4是图1的用于智能机械自由度控制的直线电机中励磁组件的正视结构示意图；

图5是图1的用于智能机械自由度控制的直线电机中单个导磁片处于不同位置时的结构示意图，其中a图为导磁片处于P位置时结构示图，b图为导磁片处于R位置时结构示图；

图6是图5中导磁片的受力结构示意图；

图7是图1的用于智能机械自由度控制的直线电机中动子移动的原理结构示意图。

图8是本发明实施例二提供的一种用于智能机械自由度控制的直线电机中动子移动的原理结构示意图。

图9是本发明实施例三提供的一种用于智能机械自由度控制的直线电机中动子移动的原理结构示意图。

图10是本发明实施例四提供的一种用于智能机械自由度控制的直线电机中动子移动的原理结构示意图。

图11是本发明实施例五提供的一种用于智能机械自由度控制的直线电机沿其轴向的剖视结构示意图；

图12是图11的用于智能机械自由度控制的直线电机沿其径向的剖视结构示意图。

图13是本发明实施例六提供的一种用于智能机械自由度控制的直线电机沿其轴向的剖视结构示意图；

图14是图13的用于智能机械自由度控制的直线电机沿其径向的剖视结构示意图。

图15是本发明实施例七提供的一种用于智能机械自由度控制的直线电机沿其轴向的剖视结构示意图；

图16是图15的用于智能机械自由度控制的直线电机沿其径向的剖视结构示意图。

图17是本发明实施例八提供的一种用于智能机械自由度控制的直线电机沿其径向的剖视结构示意图。

图18是本发明实施例九提供的一种用于智能机械自由度控制的直线电机沿其轴向的剖视结构示意图；

图19是沿图18中线F-F的剖视结构示意图；

图20是沿图18中线G-G的剖视结构示意图。

图21是本发明实施例十提供的一种用于智能机械自由度控制的直线电机沿其长度方向的剖视结构示意图；

图22是图21的用于智能机械自由度控制的直线电机沿垂直于其长度方向的剖视结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一：

请参阅图1-图7，本发明实施例提供的一种用于智能机械自由度控制的直线电机100，包括机壳10、动子30和定子20，机壳10起到保护动子30和定子20的作用，同时固定住机壳10可以将该用于智能机械自由度控制的直线电机100固定，从而机壳10同时起到整体安装固定该用于智能机械自由度控制的直线电机100的作用。定子20用于驱动动子30直线移动，以实现用于智能机械自由度控制的直线电机100的功能。动子30包括若干导磁板31和若干隔磁板32，且导磁板31与隔磁板32交替层叠设置；具体为，沿动子30直线移动的方向，设置一层导磁板31、一层隔磁板32、一层导磁板31、一层隔磁板32这样交替设置。导磁板31用于导磁，从而在受到磁场的吸力作用时，会向磁场磁阻最小的方向移动。隔磁板32不导磁，用于将相邻两片导磁板31分隔开。定子20包括若干套驱动机构21，驱动机构21用于生产驱动磁场，从而在驱动磁场的作用下，驱动动子30移动。各套驱动机构21包括至少三组励磁组件22，由各组励磁组件22产生驱动磁场，以驱动动子30移动。各组励磁组件22包括导磁臂23和缠绕于导磁臂23上的控制线圈24，从而当控制线圈24通电时，会在导磁臂23上产生感应磁场。具体为，导磁臂23包括沿动子30移动方向设置的至少一层导磁片231和包裹导磁片231的隔磁片232。从而当控制线圈24通电时，在导磁片231上产生感应磁场，在该磁场的作用下，会吸引动子30上距离最近的导磁板31，以拉动动子30移动，而当各组励磁组件22依次配合作用时，则会驱动动子30直线移动。

该用于智能机械自由度控制的直线电机100的动子30使用交替层叠设置的导磁板31与隔磁板32，则动子30体积可以制作较小；定子20使用交替层叠设置的导磁片231与隔磁片232形成导磁臂23，并在导磁臂23上缠绕控制线圈24，形成励磁组件22，当控制线圈24通电时，会产生磁场，并使导磁片231上生产磁力，以吸引动子30的导磁板31，从而使动子30移动；而设置至少三组励磁组件22形成驱动机构21，通过各组励磁组件22的控制线圈24依次通电，以驱动动子30移动，控制简单，且可以将定子20的结构制作较小，从而将该用于智能机械自由度控制的直线电机100体积较小。

由于是通过励磁组件22的导磁片231来磁吸最近的导磁板31，以带动动子30移动，从而在各组励磁组件22通电的时间内，动子30移动的距离是一定的，从而可以精确控制用于智能机械自由度控制的直线电机100的移动距离。

导磁板31可以为铁板、钢板、硅钢、电工纯铁、坡莫合金、金属纳米合金材料等导磁材料制作。隔磁板32可以为铜板、铝板、塑料等不导磁的材料制作。

导磁片231可以为铁片、钢片、硅钢、电工纯铁、坡莫合金、金属纳米合金材料等导磁材料制作的片。隔磁片232可以为塑料片、树脂片等绝缘材料制作的片。当然，也可以在导磁片231上包裹绝缘漆等绝缘包层，再将这些包有绝缘包层的导磁片231叠合起来，形成导磁臂23。

驱动机构21的数量可以根据定子20的长度、各导磁臂23的厚度来进行确定。

进一步地，相邻两组励磁组件22中各导磁片231满足如下关系：

一组励磁组件22中一个导磁片231的中部正对动子30上某个导磁板31的中部位置时：另一组励磁组件22中对应的导磁片231的中部与该导磁片231邻近的导磁板31的中部位置相错开，且该导磁片231与该导磁片231距离最近的相邻两导磁板31的中部位置相错开；任意相邻两组励磁组件22中同一位置对应的两个导磁片231间的距离相等。

这种结构，在一组励磁组件22中一个导磁片231的中部正对动子30上某个导磁板31的中部位置时，另一组励磁组件22中对应位置的导磁片231对与该导磁片231的相邻两个导磁板31的吸力不相等，这样可以吸引距离该导磁片231最近的导磁板31向该导磁片231移动。而相邻两组励磁组件22中同一位置对应的两个导磁片231，及一组励磁组件22中一个导磁片231与另一组励磁组件22中对应位置的导磁片231，是指如某组励磁组件22中第n个导磁片231与另一组励磁组件22中第n个导磁片231，第n个导磁片231可以是各励磁组件22中的第一个导磁片231、第二个导磁片231等等。而将任意相邻两组励磁组件22中同一位置对应的两个导磁片231间的距离相等，则任意组励磁组件22的某个导磁片231的中部正对动子30上某个导磁板31的中部时，邻近的组励磁组件22中的对应导磁片231处在距离该导磁片231最近的导磁板31的同一侧，且距离相等，从而保证在通电时，能控制向一个方向移动，且移动平稳。

各套驱动机构21中，励磁组件22可以为三组及三组以上，本实施例中，励磁组件22以三组为例进行具体说明。

请参阅图3、图4和图7，本实施例中，各套驱动机构21包括三组励磁组件22，各组励磁组件22的导磁臂23包括一层导磁片231和包裹该导磁片231的隔磁片232。各导磁臂23使用一层导磁片231，从而在各导磁片231磁吸相应的导磁板31移动时，其移动的距离可以相对较小，如可以小到为一个导磁片231中部到另一个导磁片231中部距离的三分之一，从而可以使得该用于智能机械自由度控制的直线电机100的位置控制更精确；通过设置导磁板31的厚度及导磁片231的厚度，两导磁板31间的距离及两导磁片231间的距离，并通过细分驱动电路的驱动，可以使该用于智能机械自由度控制的直线电机100的直线移动精度达到1微米，甚至可以达到100纳米的精度，满足工业控制的要求。

进一步地，在本实施例中，各控制线圈24设置于隔磁片232中。这样可以通过隔磁片232来保护控制线圈24。控制线圈24缠绕在导磁片231上，从而在控制线圈24中通电时，会在导磁片231上形成感应磁场。进一步地，各控制线圈24蚀刻于隔磁片232中。加工方便，精度控制高。在另一些实施例中，也可以使用腐蚀法、电化学沉积法、电化学转移法印制而成。另外，控制相邻两导磁片231间距离时，可以通过隔磁片232的厚度来进行控制。当相邻两导磁片231间距离较大时，也可以额外设置隔片来进行控制。

进一步地，本实施例中，任意相邻两个导磁片231间的距离相等。这种结构加工制作方便，成本低，设计也相对简单。

进一步地，请参阅图5、图6和图7，相邻两个导磁片231中部间的距离L满足以下公式：

L＝M*K，M≠3X；

K＝(d1+d2)/3；

其中，d1为各导磁板31的厚度，d2为各隔磁板32的厚度，X为正整数，M为正整数。

具体请参阅图5和图6，导磁板31的厚度为d1，隔磁板32的厚度为d2，导磁片231的厚度为d3，则当导磁片231的中部与导磁板31的中部正对，即导磁片231处于图5中P位置时，导磁片231受轴向的力F＝0，该位置为稳态，根据力的相互作用，动子30也处于稳态，当有外部受力干扰时动子30保持这个位置。

当导磁片231的中部位于(d1+d3)/2的位置，即导磁片231位于图5中R位置时，导磁板31刚刚到达导磁片231处，对导磁板31的吸力最大，则此时导磁片231受力最大F＝Fmax。

当导磁片231位于相邻两个导磁板31中间，即导磁片231位于图5中Q位置时，导磁片231对两个导磁板31的作用力相等，导磁片231受轴向的力F＝0。该位置为不稳定状态，当有外部受力干扰时，动子30不能保持这个位置。

动子30导磁片231受的轴向力的大小F和该导磁片231相对于定子20的导磁板31之间的距离H的函数曲线关系如图6所示。需要说明的是：由于实际情况下磁场受导磁板31厚度、隔磁板32厚度、导磁片231和隔磁片232的厚度，导磁板31的磁导率、导磁片231的磁导率，定子20动子30间间隙等多个非线性因素的影响，所以实际Fmax和H的关系有一定的误差。

对于各驱动机构21仅包括三组励磁组件22的用于智能机械自由度控制的直线电机100来说，做为优选地实施例，请一并参阅图7，进一步地，在选择导磁片231及导磁板31的材料，确定其磁导率后，调节导磁板31、隔磁板32、导磁片231和隔磁片232的厚度。使相邻两个导磁片231中：一个导磁片231的中部与邻近的导磁板31的中间对正，使另一个导磁片231轴向受力的Fmax的位置刚好处于图5中的(d1+d2)/3，调节定子20中隔磁片232的厚度，使该另一导磁片231位于三组不同的位置，如图7中A、B、C三组励磁组件22中，则可以控制A、B、C三组励磁组件22的控制线圈24依次通电，以驱动动子30移动。假设K＝(d1+d2)/3，相邻两个导磁片231中部间的距离L可以为K，2K，4K，5K，7K，8K……。即L＝M*K，M≠3X；X为正整数，M为正整数。本实施例中，L取值为K。在实际工作或应用中，只需要使相邻两组励磁组件22中各导磁片231满足如下关系即可——一组励磁组件22中一个导磁片231的中部正对动子30上某个导磁板31的中部位置时：另一组励磁组件22中对应的导磁片231的中部与该导磁片231邻近的导磁板31的中部位置相错开，且该导磁片231与该导磁片231距离最近的相邻两导磁板31的中部位置相错开；任意相邻两组励磁组件22中同一位置对应的两个导磁片231间的距离相等。

请参阅图1、图3和图5，进一步地，各导磁臂23远离动子30一端安装有永磁块29。在导磁臂23远离动子30的一端设置永磁块29，当导磁臂23上的控制线圈24通电时，可以与永磁块29的磁场相叠加，以增强或减弱导磁臂23的吸力，通过控制各组励磁组件22中的控制线圈24，使仅作为驱动动子30移动的组励磁组件22中导磁臂23的磁力增强，而其它各组励磁组件22中导磁臂23的磁力减弱，以增加用于智能机械自由度控制的直线电机100的驱动力；而当控制线圈24断电时，导磁臂23的导磁片231中始终有磁力，当整个用于智能机械自由度控制的直线电机100断电时，永磁块29产生的磁场在轴向上被定子20磁路部分的导磁材料(导磁片231)和不导磁材料(隔磁片232)分割。当定子20和动子30导磁材料之间的距离足够小时，如果软磁材料的轴向相对位置有偏移，磁场将产生静态的磁力使定子20动子30保持在磁阻最小的位置上，只要施加在该用于智能机械自由度控制的直线电机100上的外部作用力小于最大静态的磁力，该用于智能机械自由度控制的直线电机100定子20动子30将保持这个相对位置，因此该用于智能机械自由度控制的直线电机100断电后有位置自动保持的功能。

进一步地，本实施例中，动子30呈圆柱状，各组励磁组件22包括多个导磁臂23，且多个导磁臂23均匀环绕动子30。从而使该用于智能机械自由度控制的直线电机100呈圆柱状。进一步地，本实施例中，各组励磁组件22的导磁臂23的数量为四个，均匀环绕动子30设置。

进一步地，该用于智能机械自由度控制的直线电机100还包括支撑动子30的支撑轴15，动子30中开设有供支撑轴15穿过固定的中心孔。设置支撑轴15，可以更好的支撑住动子30。在另一些实施例中，可以将动子30加工成一体结构。

进一步地，机壳10罩于定子20上，机壳10的两端开设有供动子30穿过的开孔(图中未标出)。通过机壳10来支撑定子20，同时起到保护定子20与动子30的作用。具体地，本实施例中，机壳10呈圆筒状，定子20的各导磁臂23安装在机壳10的内表面中，以固定住定子20。

更进一步地，机壳10两端的开孔中安装有轴套11，以减小摩擦力，使该用于智能机械自由度控制的直线电机100的动子30移动更灵活。

在还有一些实施例中，可以将支撑轴15的两端与机壳10的两端固定相连，而将动子30滑动套在支撑轴15上，在机壳10上开设通孔，并在动子30上连接拉线，使拉线穿过通孔，从而在动子30移动时，带动拉线移动。该结构优点是动子30支撑轴不占用运动空间，并且电机可以安装在空间位置足够的其他地方，一台电机左右两个方向上通过拉线驱动的方式带动负载运动，使得动子30运动空间的体积也较小，进而可以将该用于智能机械自由度控制的直线电机100制作较小。当然，还有一些实施例中，可以将动子30与支撑轴15固定相连，而动子30的长度小于支撑轴15的长度，支撑轴15的两端滑动安装在机壳10中，从而动子30移动时，带动支撑轴移动，该结构同样可以将用于智能机械自由度控制的直线电机100的体积制作较小。

进一步地，本实施例中，定子20的各导磁片231呈扇形，从而在安装时，可以使定子20的各励磁组件22的导磁臂23更好的环绕动子30设置。

请参阅图1、图4、图5和图7，本实施例中，定子20的驱动机构21为多套，本实施例中画出了三套，各套驱动机构21包括三组励磁组件22，三组励磁组件22对应的各导磁片231分别为A1、B1、C1，A2、B2、C2，A3、B3、C3；其中A1、B1、C1三组对应的励磁组件22形成一套驱动机构21，A2、B2、C2三组对应的励磁组件22形成一套驱动机构21，A3、B3、C3三组对应的励磁组件22形成一套驱动机构21。图7中示出了动子30在移动时，三套驱动机构21的各导磁片231与动子30的相对位置。图7中，当A1导磁片231正对一个导磁板31时，B1导磁片231位于(d1+d2)/3处，C1导磁片231位于2*(d1+d2)/3处；同时，A2导磁片231正对下一个导磁板31，A3导磁片231正对再下一个导磁板31，B2导磁片231距离该下一个导磁板31的(d1+d2)/3处，B3导磁片231距离该再下一个导磁板31的(d1+d2)/3处，C2导磁片231距离该下一个导磁板31的2*(d1+d2)/3处，C3导磁片231距离该再下一个导磁板31的2*(d1+d2)/3处。当各B组励磁组件22的控制线圈24通电时，即B1组、B2组、B3组励磁组件22的控制线圈24通电时，磁吸动子30的导磁板31移动(d1+d2)/3的距离；然后各C组励磁组件22的控制线圈24通电时，即C1组、C2组、C3组励磁组件22的控制线圈24通电，磁吸动子30的导磁板31再移动(d1+d2)/3的距离；之后各A组励磁组件22的控制线圈24通电时，即A1组、A2组、A3组励磁组件22的控制线圈24通电，磁吸动子30的导磁板31再移动(d1+d2)/3的距离，从而在一个通电周期(A、B、C组励磁组件22依次通电)，动子30前进(d1+d2)的距离。则通电时序控制为BCABCABCA……，可以控制动子30前进；而通电时序控制为CBACBACBA……，则可以控制动子30后退，控制简单方便。而每次各组励磁组件22的控制线圈24通电时，动子30可以前进(d1+d2)/3的距离，则通过控制导磁板31、隔磁板32、导磁片231及隔磁片232的厚度，可以精确的控制用于智能机械自由度控制的直线电机100的移动距离与精度，并且没有累积误差。

请参阅图4，控制线圈24可以通过蚀刻的方式制作缠绕在导磁片231上，这种方式可以保证定子20导磁臂23位置的精度，缩小了体积，也比较好处理散热。另外，可以将各套驱动组件中对应的励磁组件22的控制线圈24进行(串联或并联)连接在一起，以同时控制各套驱动组件中对应的励磁组件22，具体如将图7中A1组、A2组、A3组励磁组件22的控制线圈24进行串联或并联，电机的定子导磁臂之间较大的空间串联或并联，虽然环绕每个导磁臂的线圈电流较小，但环绕导磁臂的线圈串并联后电机的工作电流较大，可以产生较大的磁场及工作力矩。进一步地，定子20导磁臂23之间还可以放置轴套11以降低摩擦和降低定子20动子30之间的空隙。进一步地，也可以在定子20导磁臂23之间放置检测动子30绝对位置的装置或放置力敏、温度传感器等。

进一步地，该用于智能机械自由度控制的直线电机100中，首先永磁体本身可以产生较强的磁场，并且电机的这种结构使定子动子导磁片之间的接触面积大，磁场可以产生较大的工作力矩。当定子20和动子30轴向位置偏移很小的距离时，定子20层叠的结构使偏移很小的距离产生了很大的力矩累积，因此用于智能机械自由度控制的直线电机100相对于现有的用于智能机械自由度控制的直线电机可以在很小的体积下产生较大的工作力矩，而且三套驱动机构21均可工作，又进一步的提高工作力矩。并且导磁片可以加工很薄，使用于智能机械自由度控制的直线电机运动平滑，提高了控制精度。而且，线圈做在隔离片中，减小了电机的体积，提高了电机的功率质量比。

进一步地，可以选择动子导磁片和绝缘片的光线反射系数，电机内部增加检测电机相对位置的装置，从而可以测量出定子动子相对的位移和运动方向，减小了整个控制系统的体积。由于该用于智能机械自由度控制的直线电机100运动的部分只有动子30，动子30结构简单质量小，使用于智能机械自由度控制的直线电机100的运动惯量小。工作更加稳定可靠。

进一步的，定子可以呈椭圆状或框状，动子也可以为椭圆或框状以配合定子。

进一步的，电机控制线圈的电流驱动电路可以加入细分驱动电路，以使电机运动更平滑，位置控制更精确。

一般来说，由于智能机械要求体积小、多轴多关节多自由度、运动响应速度快、承受负荷大并且负荷变化快、空间位置的控制精度要求高。智能机械内部有大量需要直线驱动的关节或自由度。智能机械自由度驱动要求驱动电机具有最大的功率质量比、扭矩惯量比、较宽广平滑的调速范围，特别是像机器人末端执行器(手爪)应采用体积、质量尽可能小的电动机，尤其是要求快速响应时，伺服电机必须具有较高的可靠性，并且有较大的短时过载能力。因而该用于智能机械自由度控制的直线电机100可以应用在各种智能机械中，包括各种仿生机械、数控机床、自动化生产线以及能够替代人类体力劳动或完成不同功能的装置，例如机械手、手术机器人、服务机器人等等。

实施例二：

请参阅图8，请一并参阅图1，本实施例的用于智能机械自由度控制的直线电机100与实施例一的用于智能机械自由度控制的直线电机100的区别为：

相邻两个导磁片231中部间的距离L＝2K＝2*(d1+d2)/3其中，d1为各导磁板31的厚度，d2为各隔磁板32的厚度。

请一并参阅图4，具体为：本实施例中，画出了三套，各套驱动机构21包括三组励磁组件22，三组励磁组件22对应的各导磁片231分别为A1、B1、C1，A2、B2、C2，A3、B3、C3；其中A1、B1、C1三组对应的励磁组件22形成一套驱动机构21，A2、B2、C2三组对应的励磁组件22形成一套驱动机构21，A3、B3、C3三组对应的励磁组件22形成一套驱动机构21。图8中示出了动子30在移动时，三套驱动机构21的各导磁片231与动子30的相对位置。图8中，当A1导磁片231正对一个导磁板31时，B1导磁片231位于2(d1+d2)/3处，C1下一导磁片231的(d1+d2)/3处；A1导磁片231与A2导磁片231间的距离等于A2导磁片231与A3导磁片231间的距离，且A1导磁片231与A2导磁片231间的距离等于两个相邻导磁板31中部间距离的两倍。当各C组励磁组件22的控制线圈24通电时，即C1组、C2组、C3组励磁组件22的控制线圈24通电时，磁吸动子30的导磁板31移动(d1+d2)/3的距离；然后各B组励磁组件22的控制线圈24通电时，即B1组、B2组、B3组励磁组件22的控制线圈24通电，磁吸动子30的导磁板31再移动(d1+d2)/3的距离；之后各A组励磁组件22的控制线圈24通电时，即A1组、A2组、A3组励磁组件22的控制线圈24通电，磁吸动子30的导磁板31再移动(d1+d2)/3的距离，从而在一个通电周期(A、B、C组励磁组件22依次通电)，动子30前进(d1+d2)的距离。则通电时序控制为CBACBACBA……，可以控制动子30前进；而通电时序控制为BCABCABCA……，则可以控制动子30后退，控制简单方便。

本实施例的用于智能机械自由度控制的直线电机100的其它结构与实施例一的用于智能机械自由度控制的直线电机100的其它结构相同，在此不再赘述。

实施例三：

请参阅图9，请一并参阅图1，本实施例的用于智能机械自由度控制的直线电机100与实施例一的用于智能机械自由度控制的直线电机100的区别为：

相邻两个导磁片231中部间的距离L＝4K＝4*(d1+d2)/3其中，d1为各导磁板31的厚度，d2为各隔磁板32的厚度。

本实施例的用于智能机械自由度控制的直线电机100的其它结构与实施例一的用于智能机械自由度控制的直线电机100的其它结构相同，在此不再赘述。

实施例四：

请参阅图10，请一并参阅图1，本实施例的用于智能机械自由度控制的直线电机100与实施例一的用于智能机械自由度控制的直线电机100的区别为：

各套驱动机构21包括四组励磁组件22，四组励磁组件22对应的各导磁片231分别为A1、B1、C1、D1，A2、B2、C2、D2，A3、B3、C3、D3，A4、B4、C4、D4，A5、B5、C5、D5；其中A1、B1、C1、D1四组对应的励磁组件22形成一套驱动机构21，A2、B2、C2、D2四组对应的励磁组件22形成一套驱动机构21，A3、B3、C3、D3四组对应的励磁组件22形成一套驱动机构21，A4、B4、C4、D4四组对应的励磁组件22形成一套驱动机构21，A5、B5、C5、D5四组对应的励磁组件22形成一套驱动机构21。图10中示出了动子30在移动时，四套驱动机构21的各导磁片231与动子30的相对位置。

相邻两个导磁片231中部间的距离L＝(d1+d2)/4其中，d1为各导磁板31的厚度，d2为各隔磁板32的厚度。通电时序控制为BCDABCDABCDA……，可以控制动子30前进；而通电时序控制为DCBADCBADCBA……，则可以控制动子30后退，控制简单方便。各相应励磁组件22的通电周期，动子30移动(d1+d2)/4。

本实施例中驱动机构21画出五套。在其它实施例中，可以根据需要设置驱动机构21的数量。另外，在其它实施例中，各套驱动机构21还可以包括五组励磁组件22、六组励磁组件22、七组励磁组件22等等。

本实施例的用于智能机械自由度控制的直线电机100的其它结构与实施例一的用于智能机械自由度控制的直线电机100的其它结构相同，在此不再赘述。

实施例五：

请参阅图11和图12，本实施例的用于智能机械自由度控制的直线电机100与实施例一的用于智能机械自由度控制的直线电机100的区别为：

本实施例中，用于智能机械自由度控制的直线电机100包括支撑轴15，动子30包括环绕支撑轴15的多个磁吸臂33，各磁吸臂33包括交替层叠设置的若干导磁板31和隔磁板32；各组励磁组件22包括分别与各磁吸臂33相对应的多个导磁臂23，且多个导磁臂23均匀环绕动子30。这种结构在机壳10的内表面环设多个导磁臂23，支撑轴15上对应各导磁臂23的位置设置磁吸臂33，各磁吸臂33使用交替层叠设置的若干导磁板31和隔磁板32，以形成动子30结构。这种结构通过各导磁臂23的磁吸使用，可以对动子30进行定位，防止动子30偏转。

请一并参阅图4，进一步地，各磁吸臂33远离定子20的一端设置永磁体39，这样可以使动子30的导磁片231中始终有磁力，移动时，可以增加与定子20导磁板31的吸力，增加驱动力；当整个用于智能机械自由度控制的直线电机100断电时，永磁体39产生的磁场在轴向上被动子30磁路部分的导磁材料(导磁板31)和不导磁材料(隔磁板32)分割。当定子20和动子30导磁材料之间的距离足够小时，如果软磁材料的轴向相对位置有偏移，磁场将产生静态的磁力使定子20动子30保持在磁阻最小的位置上，只要施加在该用于智能机械自由度控制的直线电机100上的外部作用力小于最大静态的磁力，该用于智能机械自由度控制的直线电机100定子20动子30将保持这个相对位置，因此该用于智能机械自由度控制的直线电机100断电后有位置自动保持的功能。

进一步地，导磁臂23远离动子30的一端设置永磁块29，当整个用于智能机械自由度控制的直线电机100断电时，导磁臂23的导磁片231中始终有磁力，该磁力形成的磁场与动子30上导磁板31的磁场相作用，增加最大静态的磁力，更好的保持用于智能机械自由度控制的直线电机100的动子30稳定。

进一步地，该结构通过控制各励磁组件22的控制线圈24，可以使导磁臂23上产生交变磁场，进而可以控制动子30转动，以实现沿轴向移动与绕轴向转动两个方向的自由度。进一步地，各导磁板31呈扇形设置。以更好的与相应的导磁臂23相配合。

进一步地，机壳10罩于定子20上，机壳10的两端开设有供动子30穿过的开孔，定子20的两端安装有垫环18，各垫环18安装于机壳10的内表面。设置垫环18，可以使定子20更好的安装固定在机壳10中，同时起到保护定子20的作用。

进一步地，各导磁板31上设有若干第一外齿，从而形成的各磁吸臂33上形成若干第一外齿，各导磁臂23上设有若干分别与各第一外齿35相对应的定位内齿。在各导磁板31上设置第一外齿35，对应在各导磁臂23上设置定位内齿，可以形成步进电机的功能，以实现沿轴向移动与绕轴向转动两个方向的自由度。

本实施例的用于智能机械自由度控制的直线电机100的其它结构与实施例一的用于智能机械自由度控制的直线电机100的其它结构相同，在此不再赘述。

实施例六：

请参阅图13和图14，本实施例的用于智能机械自由度控制的直线电机100与实施例一的用于智能机械自由度控制的直线电机100的区别为：

各导磁板31上设有若干第一外齿35，各导磁臂23上设有若干分别与各第一外齿35相对应的定位内齿235。在各导磁板31上设置第一外齿35，对应在各导磁臂23上设置定位内齿235，可以形成步进电机的功能，以实现沿轴向移动与绕轴向转动两个方向的自由度。

进一步地，机壳10罩于定子20上，机壳10的两端开设有供动子30穿过的开孔，定子20的两端安装有垫环18，各垫环18安装于机壳10的内表面。设置垫环18，可以使定子20更好的安装固定在机壳10中，同时起到保护定子20的作用。

本实施例的用于智能机械自由度控制的直线电机100的其它结构与实施例一的用于智能机械自由度控制的直线电机100的其它结构相同，在此不再赘述。

实施例七：

请参阅图15和图16，本实施例的用于智能机械自由度控制的直线电机100与实施例六的用于智能机械自由度控制的直线电机100的区别为：

本实施例中，机壳10呈圆筒状，机壳10套于动子30上，定子20滑动安装于机壳10中，各组励磁组件22包括多个导磁臂23，且多个导磁臂23均匀环绕机壳10的轴向设置，动子30环绕定子20设置。该结构为将动子30设置在定子20的外围，使机壳10随动子30移动。

进一步地，该用于智能机械自由度控制的直线电机100还包括夹持固定若干套驱动机构21的夹持板17，夹持板17滑动安装于动子30中。设置夹持板17，以更好的固定住定子20，保证定子20的稳定。

更进一步地，定子20的两端分别安装有垫环18，各垫环18安装于相应夹持板17的内表面。设置垫环18，可以起到保护定子20的作用。

进一步地，该用于智能机械自由度控制的直线电机100还包括支撑轴15，多个导磁臂23均匀环绕安装于支撑轴15上。设置支撑轴15，以便通过支撑轴15来固定与支撑住定子20。

进一步地，各导磁臂23远离动子30一端安装有永磁块29。以使该用于智能机械自由度控制的直线电机100断电后有位置自动保持的功能。

进一步地，本实施例中，各导磁片231呈环形。从而使制作的动子30结构呈环形。

在其它实施例中，动子30可以包括安装于机壳10内表面的多个磁吸臂33，各磁吸臂33包括交替层叠设置的若干导磁板31和隔磁板32；各导磁片231呈扇形。

本实施例的用于智能机械自由度控制的直线电机100的其它结构与实施例六的用于智能机械自由度控制的直线电机100的其它结构相同，在此不再赘述。

实施例八：

请参阅图17，本实施例的用于智能机械自由度控制的直线电机100与实施例七的用于智能机械自由度控制的直线电机100的区别为：

各导磁板31上设有若干第一内齿34，各导磁臂23上设有若干分别与各第一内齿34相对应的定位外齿234。在各导磁板31上设置第一内齿34，对应在各导磁臂23上设置定位外齿234，可以形成步进电机的功能，以实现沿轴向移动与绕轴向转动两个方向的自由度。

本实施例的用于智能机械自由度控制的直线电机100的其它结构与实施例七的用于智能机械自由度控制的直线电机100的其它结构相同，在此不再赘述。

实施例九：

请参阅图18、图19和图20，本实施例的用于智能机械自由度控制的直线电机100与实施例一的用于智能机械自由度控制的直线电机100的区别为：

本实施例中，各励磁组件22的导磁臂23包括多个层叠设置的导磁片231。在其它实施例中，各导磁臂23的导磁片231可以为两层、三层、四层等等。

具体地，本实施例中，驱动机构21为一个，当然，在其它实施例中，沿用于智能机械自由度控制的直线电机100的长度方向，驱动机构21也可以设置多个。本实施例中，驱动机构21包括三组励磁组件22，如图18中所示，分别对应为A、B、C三组励磁组件22。这种结构的励磁组件22制作方便，成本低。

进一步地，本实施例中，用于智能机械自由度控制的直线电机100呈圆柱状，相邻两组励磁组件22的导磁臂23在径向上相互错开，同时可以将其控制线圈24相错开，从而可以将该用于智能机械自由度控制的直线电机100制作更为紧促。

进一步地，同一组励磁组件22中相邻两个导磁片231间的距离相等。该结构可以方便各导磁臂23的加工制作。更进一步地，同一组励磁组件22中相邻两个导磁片231间的距离与一片导磁片231的厚度之和等于动子30中相邻的一片导磁板31与一片隔磁板32的厚度之和。该结构可以使同一组励磁组件22的各导磁片231同时磁吸邻近的导磁板31，力矩更大。

进一步地，相邻两组励磁组件22中各导磁片231满足如下关系：

一组励磁组件22中一个导磁片231的中部正对动子30上某个导磁板31的中部位置时：另一组励磁组件22中对应的导磁片231的中部与该导磁片231邻近的导磁板31的中部位置相错开，且该导磁片231与该导磁片231距离最近的相邻两导磁板31的中部位置相错开；任意相邻两组励磁组件22中同一位置对应的两个导磁片231间的距离相等。

作为优选地实施例，为方便理解，A、B、C三组励磁组件22中对应的某个导磁片231为例进行说明：如A组励磁组件22中第三个导磁片231的中部正对动子30上某个导磁板31的中部位置时，B组励磁组件22中对应第三个导磁片231与该第三个导磁片231邻近的导磁板31的中部位置相错开，且该B组励磁组件的第三导磁片231与该第三导磁片231距离最近的相邻两导磁板31的中部位置相错开。任意相邻两组励磁组件22中同一位置对应的两个导磁片231间的距离相等。如A组励磁组件22中第三个导磁片231的中部到B组励磁组件22中第三个导磁片231的中部之间的距离等于B组励磁组件22中第三个导磁片231的中部到C组励磁组件22中第三个导磁片231的中部之间的距离；同时，A组励磁组件22中第二个导磁片231的中部到B组励磁组件22中第二个导磁片231的中部之间的距离等于B组励磁组件22中第二个导磁片231的中部到C组励磁组件22中第二个导磁片231的中部之间的距离。

本实施例的用于智能机械自由度控制的直线电机100的其它结构与实施例一的用于智能机械自由度控制的直线电机100的其它结构相同，在此不再赘述。

实施例十：

请参阅图21和图22，本实施例的用于智能机械自由度控制的直线电机100与实施例一的用于智能机械自由度控制的直线电机100的区别为：

本实施例中，定子20和动子30均呈长条状，动子30滑动安装于定子20上。该结构可以将动子30制作为轨道结构，而合定子20在动子30上移动。当然在其它实施例中，也可以将定子20制作为轨道结构，而使动子30在定子20上移动。

进一步地，机壳10罩在定子20上，以保护定子20结构。更进一步地，该用于智能机械自由度控制的直线电机100还包括支撑动子30的滑轨16，动子30安装在滑轨16中，而机壳10滑动安装在滑轨16上。设置滑轨16，可以更好的引导定子20相对动子30移动，同时可以起到保护动子30的作用。更进一步地，机壳10上还安装有滚轮161，滚轮161配合置于滑轨16上，从而使机壳10可以更好的在滑轨16上滑动，以减小摩擦力。

本实施例的用于智能机械自由度控制的直线电机100的其它结构与实施例一的用于智能机械自由度控制的直线电机100的其它结构相同，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (28)

1.一种用于智能机械自由度控制的直线电机，包括机壳、动子和驱动所述动子直线移动的定子，其特征在于，所述动子包括用于导磁的若干导磁板和隔离相邻两所述导磁板的若干隔磁板，且所述导磁板与所述隔磁板交替层叠设置；所述定子包括若干套用于驱动所述动子移动的驱动机构，各套所述驱动机构包括至少三组用于生产驱动磁场的励磁组件，各组所述励磁组件包括导磁臂和缠绕于所述导磁臂上的控制线圈，所述导磁臂包括沿所述动子移动方向设置的至少一层导磁片和包裹各所述导磁片的隔磁片；相邻两组所述励磁组件中各所述导磁片满足如下关系：

一组所述励磁组件中一个所述导磁片的中部正对所述动子上某个所述导磁板的中部位置时：另一组所述励磁组件中对应的所述导磁片的中部与该导磁片邻近的所述导磁板的中部位置相错开，且该导磁片与该导磁片距离最近的相邻两所述导磁板的中部位置相错开；任意相邻两组所述励磁组件中同一位置对应的两个所述导磁片间的距离相等。

2.如权利要求1所述的用于智能机械自由度控制的直线电机，其特征在于，同一组所述励磁组件中相邻两个所述导磁片间的距离相等。

3.如权利要求2所述的用于智能机械自由度控制的直线电机，其特征在于，同一组所述励磁组件中相邻两个所述导磁片间的距离与一片所述导磁片的厚度之和等于所述动子中相邻的一片所述导磁板与一片所述隔磁板的厚度之和。

4.如权利要求1所述的用于智能机械自由度控制的直线电机，其特征在于，各套所述驱动机构包括三组所述励磁组件，各组所述励磁组件的所述导磁臂包括一层导磁片和包裹该导磁片的所述隔磁片。

5.如权利要求4所述的用于智能机械自由度控制的直线电机，其特征在于，各所述控制线圈设置于所述隔磁片中。

6.如权利要求5所述的用于智能机械自由度控制的直线电机，其特征在于，各所述控制线圈蚀刻于所述隔磁片中。

7.如权利要求4所述的用于智能机械自由度控制的直线电机，其特征在于，任意相邻两个所述导磁片间的距离相等。

8.如权利要求7所述的用于智能机械自由度控制的直线电机，其特征在于，相邻两个所述导磁片中部间的距离L满足以下公式：

L＝M*K，M≠3X；

K＝(d1+d2)/3；

其中，d1为各所述导磁板的厚度，d2为各所述隔磁板的厚度，X为正整数，M为正整数。

9.如权利要求1-8任一项所述的用于智能机械自由度控制的直线电机，其特征在于，所述动子与所述定子均呈长条状，所述定子滑动安装于所述动子上。

10.如权利要求9所述的用于智能机械自由度控制的直线电机，其特征在于，还包括支撑所述动子的滑轨，所述动子安装于所述滑轨中，所述机壳罩于所述定子上，且所述机壳滑动安装于所述滑轨上。

11.如权利要求10所述的用于智能机械自由度控制的直线电机，其特征在于，所述机壳上还安装有与所述滑轨相配合的滚轮。

12.如权利要求1-8任一项所述的用于智能机械自由度控制的直线电机，其特征在于，所述动子呈圆柱状，各组所述励磁组件包括多个所述导磁臂，且多个所述导磁臂均匀环绕所述动子。

13.如权利要求12所述的用于智能机械自由度控制的直线电机，其特征在于，各所述导磁板上设有若干第一外齿，各所述导磁臂上设有若干分别与各所述第一外齿相对应的定位内齿。

14.如权利要求12所述的用于智能机械自由度控制的直线电机，其特征在于，还包括支撑所述动子的支撑轴，所述动子中开设有供所述支撑轴穿过固定的中心孔。

15.如权利要求12所述的用于智能机械自由度控制的直线电机，其特征在于，所述机壳罩于所述定子上，所述机壳的两端开设有供所述动子穿过的开孔。

16.如权利要求15所述的用于智能机械自由度控制的直线电机，其特征在于，所述开孔中安装有轴套。

17.如权利要求1-8任一项所述的用于智能机械自由度控制的直线电机，其特征在于，包括支撑轴，所述动子包括环绕所述支撑轴的多个磁吸臂，各所述磁吸臂包括交替层叠设置的若干所述导磁板和所述隔磁板；各组所述励磁组件包括分别与各所述磁吸臂相对应的多个所述导磁臂，且多个所述导磁臂均匀环绕所述动子。

18.如权利要求17所述的用于智能机械自由度控制的直线电机，其特征在于，各所述导磁板呈扇形设置。

19.如权利要求18所述的用于智能机械自由度控制的直线电机，其特征在于，各所述导磁板上设有若干第一外齿，各所述导磁臂上设有若干分别与各所述第一外齿相对应的定位内齿。

20.如权利要求17所述的用于智能机械自由度控制的直线电机，其特征在于，各所述磁吸臂远离所述导磁臂的一端安装有永磁体。

21.如权利要求17所述的用于智能机械自由度控制的直线电机，其特征在于，所述机壳罩于所述定子上，所述机壳的两端开设有供所述动子穿过的开孔，所述定子的两端安装有垫环，各所述垫环安装于所述机壳的内表面。

22.如权利要求1-8任一项所述的用于智能机械自由度控制的直线电机，其特征在于，所述机壳呈圆筒状，所述机壳套于所述动子上，所述定子滑动安装于所述机壳中，各组所述励磁组件包括多个所述导磁臂，且多个所述导磁臂均匀环绕所述机壳的轴向设置，所述动子环绕所述定子设置。

23.如权利要求22所述的用于智能机械自由度控制的直线电机，其特征在于，还包括夹持固定若干套所述驱动机构的夹持板，所述夹持板滑动安装于所述动子中。

24.如权利要求22所述的用于智能机械自由度控制的直线电机，其特征在于，还包括支撑轴，多个所述导磁臂均匀环绕安装于所述支撑轴上。

25.如权利要求22所述的用于智能机械自由度控制的直线电机，其特征在于，各所述导磁板上设有若干第一内齿，各所述导磁臂上设有若干分别与各所述第一内齿相对应的定位外齿。

26.如权利要求22所述的用于智能机械自由度控制的直线电机，其特征在于，各所述导磁片呈环形。

27.如权利要求22所述的用于智能机械自由度控制的直线电机，其特征在于，所述动子包括安装于所述机壳内表面的多个磁吸臂，各所述磁吸臂包括交替层叠设置的若干所述导磁板和所述隔磁板；各所述导磁片呈扇形。

28.如权利要求1-8任一项所述的用于智能机械自由度控制的直线电机，其特征在于，各所述导磁臂远离所述动子一端安装有永磁块。