本发明涉及直线驱动，尤其涉及一种直线驱动机构。
背景技术：
1、目前，人形机器人是一种自动化机器，其可以辅助甚至替代人类完成危险、繁重以及复杂的工作。而人形机器人的手指是其实现动作及完成任务的重要部分，但由于空间及节能性等限制需要对其手指的直线执行器提出更严格的要求，即需要直线执行器向着高集成化、小体积、高承载力、快响应的方向发展。
2、相关技术中，直线执行器主要采用有刷电机和多级行星减速器结构，这种直线执行器中有刷电机的力传递在经过多级减速后会存在明显的迟滞现象，实时控制性能差，且多级传动后效率随级数增加而快速降低，同时，有刷电机本身也存在电刷可靠性差，因接触问题导致三相电阻不平衡以及力矩不平衡等问题。
3、综上所述，相关技术中的直线执行器存在实时控制性能和可靠性差、效率低、且驱动力不平衡的问题。
4、因此，有必要提供一种新的直线驱动机构来解决上述技术问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种直线驱动机构，旨在解决相关技术中的直线执行器存在实时控制性能和可靠性差、效率低、且驱动力不平衡的问题。
2、为了达到上述目的，本发明提供了一种直线驱动机构，包括两端开口的机壳、分别固定于所述机壳相对两端的前盖和后盖、设置于所述机壳内的定子以及设置于所述定子内且与所述定子形成转动连接并呈中空的转子；所述直线驱动机构还包括套装于所述转子内的滚珠丝杆；
3、所述滚珠丝杆包括固定于所述转子内并呈中空的丝杆螺母以及设置于所述丝杆螺母的内周侧且贯穿所述前盖的中心丝杆，所述丝杆螺母分别与所述机壳和所述中心丝杆形成转动连接；
4、所述丝杆螺母的内周侧间隔设置有向内凹陷且呈螺纹状的螺旋的第一滚珠槽，所述中心丝杆的外周侧设置有向内凹陷且呈螺纹状的螺旋的分别与所述第一滚珠槽对应设置的第二滚珠槽；所述滚珠丝杆还包括多个滚珠，多个所述滚珠夹设于所述第一滚珠槽和所述第二滚珠槽之间以使得所述丝杆螺母与所述中心丝杆形成滚动连接。
5、优选的，所述定子包括固定于所述机壳靠近所述转子一侧的定子铁芯以及固定于所述定子铁芯内的线圈绕组，所述线圈绕组与所述转子间隔设置，所述线圈绕组由多个线圈叠压粘结形成且呈圆环状，所述线圈绕组通电后驱动所述转子转动；
6、所述定子驱动所述转子转动以带动所述丝杆螺母旋转，从而使得所述丝杆螺母旋转以驱动所述中心丝杆实现直线伸缩运动。
7、优选的，所述定子铁芯为环形导磁钢套；或，
8、所述定子铁芯由多片硅钢片通过粘结或铆扣的方式叠装形成。
9、优选的，所述定子铁芯为无齿槽铁芯。
10、优选的，所述转子为导磁空心轴结构，装设在所述导磁空心轴结构上的永磁体为径向4极或6极的磁环结构。
11、优选的，所述转子为导磁空心轴结构，装设在所述导磁空心轴结构上的永磁体为磁片结构，所述磁片结构黏贴在所述导磁空心轴结构上，构成径向4极或6极磁场。
12、优选的，所述转子由性能牌号大于或等于n45h的钕铁硼材料制成。
13、优选的，所述中心丝杆包括设置于所述丝杆螺母内的丝杆本体和由所述丝杆本体靠近所述前盖的一端凸出延伸形成并贯穿所述前盖的伸出端。
14、优选的，所述直线驱动机构还包括分别固定于所述机壳和所述前盖并与所述定子间隔设置的控制板、与所述控制板电连接的直线位置传感器以及呈矩形并套设固定于所述伸出端且与所述丝杆本体抵接的挡块；所述直线位置传感器用于采集所述挡块的直线移动数据。
15、优选的，所述直线位置传感器包括固定于所述挡块靠近所述控制板一侧的直线传感磁体以及固定于所述控制板靠近所述中心丝杆一侧且位于所述直线传感磁体的磁场范围内的第一霍尔传感器；或，
16、所述直线位置传感器包括设置于所述挡块靠近所述控制板一侧的弹片以及固定于所述控制板靠近所述中心丝杆一侧且呈长条形的导体电阻；所述弹片随所述挡块在所述导体电阻的表面滑动，通过不同位置的导体电阻差异，采集所述伸出端的直线伸出长度。
17、优选的，所述直线驱动机构还包括控制板以及角度位置传感器，所述角度位置传感器用于采集所述定子和所述转子组成的电机的角度信息；所述控制板分别固定于所述机壳和所述前盖并与所述定子间隔设置的控制板，所述角度位置传感器包括固定于所述控制板且位于所述转子的磁场范围内的第二霍尔传感器；所述第二霍尔传感器用于采集所述定子和所述转子组成的电机的角度信息。
18、优选的，所述直线驱动机构还包括角度位置传感器，所述角度位置传感器用于采集所述定子和所述转子组成的电机的角度信息；所述角度位置传感器包括固定于所述后盖靠近所述丝杆螺母一侧的采集部以及固定于所述丝杆螺母靠近所述后盖一侧的旋转部，所述旋转部与所述旋转部相对且间隔设置。
19、优选的，所述角度位置传感器的霍尔传感器芯片有两个，两个所述霍尔传感器芯片分别位于所述控制板远离所述直线驱动机构方向的一端且为所述转子的径向方向，通过感应转子磁体磁场的角度相位信号来识别所述转子的角度位置。
20、优选的，所述转子的端部设置有刹车装置，用于在需要所述定子和所述转子组成的电机堵转时提供堵转扭矩。
21、优选的，所述机壳为两端开口结构，采用螺栓将所述机壳、所述前盖及所述后盖连接为一体。
22、优选的，所述机壳包括前段机壳和后段机壳，将所述后段机壳融合进所述后盖为一体，采用螺栓将所述前盖、所述前段机壳、融合所述后段机壳的所述后盖连接为一个整体。
23、与现有技术相比，本发明的直线驱动机构通过采用定子和转子组成的电机配合滚珠丝杆实现直线驱动，且限定滚珠丝杆包括固定于转子内并呈中空的丝杆螺母、设置于丝杆螺母的内周侧且贯穿前盖的中心丝杆以及多个滚珠，多个滚珠夹设于第一滚珠槽和第二滚珠槽之间以使得丝杆螺母与中心丝杆形成滚动连接，这种设计方式可以实现直线驱动机构的实时控制，且可靠性好，效率高，驱动力更平衡，另外，还能使直线驱动机构的整体高度低，长度小，安装尺寸友好，结构简单。
1.一种直线驱动机构，包括两端开口的机壳、分别固定于所述机壳相对两端的前盖和后盖、设置于所述机壳内的定子以及设置于所述定子内且与所述定子形成转动连接并呈中空的转子；其特征在于，所述直线驱动机构还包括套装于所述转子内的滚珠丝杆；
2.根据权利要求1所述的直线驱动机构，其特征在于，所述定子包括固定于所述机壳靠近所述转子一侧的定子铁芯以及固定于所述定子铁芯内的线圈绕组，所述线圈绕组与所述转子间隔设置，所述线圈绕组由多个线圈叠压粘结形成且呈圆环状，所述线圈绕组通电后驱动所述转子转动。
3.根据权利要求2所述的直线驱动机构，其特征在于，所述定子铁芯为环形导磁钢套；或，
4.根据权利要求3所述的直线驱动机构，其特征在于，所述定子铁芯为无齿槽铁芯。
5.根据权利要求1所述的直线驱动机构，其特征在于，所述转子为导磁空心轴结构，装设在所述导磁空心轴结构上的永磁体为径向4极或6极的磁环结构。
6.根据权利要求1所述的直线驱动机构，其特征在于，所述转子为导磁空心轴结构，装设在所述导磁空心轴结构上的永磁体为磁片结构，所述磁片结构黏贴在所述导磁空心轴结构上，构成径向4极或6极磁场。
7.根据权利要求1所述的直线驱动机构，其特征在于，所述转子由性能牌号大于或等于n45h的钕铁硼材料制成。
8.根据权利要求1所述的直线驱动机构，其特征在于，所述中心丝杆包括设置于所述丝杆螺母内的丝杆本体和由所述丝杆本体靠近所述前盖的一端凸出延伸形成并贯穿所述前盖的伸出端；所述第二滚珠槽设置于所述丝杆本体的外周侧。
9.根据权利要求8所述的直线驱动机构，其特征在于，所述直线驱动机构还包括分别固定于所述机壳和所述前盖并与所述定子间隔设置的控制板、与所述控制板电连接的直线位置传感器以及呈矩形并套设固定于所述伸出端且与所述丝杆本体抵接的挡块；所述直线位置传感器用于采集所述挡块的直线移动数据。
10.根据权利要求9所述的直线驱动机构，其特征在于，所述直线位置传感器包括固定于所述挡块靠近所述控制板一侧的直线传感器磁体以及固定于所述控制板靠近所述中心丝杆一侧且位于所述直线传感器磁体的磁场范围内的第一霍尔传感器；或，
11.根据权利要求1所述的直线驱动机构，其特征在于，所述直线驱动机构还包括控制板以及角度位置传感器，所述角度位置传感器用于采集所述定子和所述转子组成的电机的角度信息；所述控制板分别固定于所述机壳和所述前盖并与所述定子间隔设置的控制板，所述角度位置传感器包括固定于所述控制板且位于所述转子的磁场范围内的第二霍尔传感器；所述第二霍尔传感器用于采集所述定子和所述转子组成的电机的角度信息。
12.根据权利要求9所述的直线驱动机构，其特征在于，所述直线驱动机构还包括角度位置传感器，所述角度位置传感器用于采集所述定子和所述转子组成的电机的角度信息；所述角度位置传感器包括固定于所述后盖靠近所述丝杆螺母一侧的采集部以及固定于所述丝杆螺母靠近所述后盖一侧的旋转部，所述旋转部与所述旋转部相对且间隔设置。
13.根据权利要求12所述的直线驱动机构，其特征在于，所述角度位置传感器的霍尔传感器芯片有两个，两个所述霍尔传感器芯片分别位于所述控制板远离所述直线驱动机构方向的一端且为所述转子的径向方向，通过感应转子磁体磁场的角度相位信号来识别所述转子的角度位置。
14.根据权利要求1所述的直线驱动机构，其特征在于，所述转子的端部设置有刹车装置，用于在需要所述定子和所述转子组成的电机堵转时提供堵转扭矩。
15.根据权利要求1所述的直线驱动机构，其特征在于，所述机壳为两端开口结构，采用螺栓将所述机壳、所述前盖及所述后盖连接为一体。
16.根据权利要求1所述的直线驱动机构，其特征在于，所述机壳包括前段机壳和后段机壳，将所述后段机壳融合进所述后盖为一体，采用螺栓将所述前盖、所述前段机壳、融合所述后段机壳的所述后盖连接为一个整体。
