[发明专利]一种动铁式无线缆的六自由度磁浮运动平台

权利要求书

1.一种动铁式无线缆的六自由度磁浮运动平台，该磁浮运动平台含有基座（1）、定子、动子、载片台（2）和测量系统，所述的动子含有halbach永磁体阵列（13）和磁钢背板（4）；所述的定子是由多组线圈单元（9）排列而成的线圈阵列（14）；所述的测量系统包括激光干涉仪测量系统（12）和电涡流传感器（11），其特征在于：在所述的动子和载片台（2）之间的凹槽中设有一个三轴陀螺仪（5）、一个三轴加速度计（6）、电源模块（7）和无线信号输出模块（19），并在所述的定子上设置一个无线信号接收模块（20），所述的三轴陀螺仪（5）、三轴加速度计（6）、电源模块（7）和无线信号输出模块（19）集成在一块线路板（8）上；所述的三轴陀螺仪（5）分别测量动子绕X轴、Y轴和Z轴旋转的角度；所述的三轴加速度计（6）分别测量动子沿X轴、Y轴和Z轴的线性加速度；所述的三轴陀螺仪（5）和三轴加速度计（6）的测量信号通过所述的无线信号输出模块（19）与设置在定子上的无线信号接收模块（20）进行无线通信；所述的电涡流传感器（11）成阵列布置在各线圈单元（9）之间的缝隙中，且使得电涡流传感器（11）的测头竖直向上放置；在定子的一个角的位置上设有三个激光三角传感器（15），其中沿X方向设有两个激光三角传感器（15），沿Y方向设有一个激光三角传感器（15），三个激光三角传感器（15）与所述的电涡流传感器（11）一起为所述的三轴陀螺仪（5）和三轴加速度计（6）做六自由度的标定。

2.如权利要求1所述的一种动铁式无线缆的六自由度磁浮运动平台，其特征在于：所述的线圈阵列（14）中的多组线圈单元分别沿X方向和Y方向排列，每组线圈单元至少包含三个方形线圈，相邻两组线圈单元正交排列。

3.如权利要求1所述的一种动铁式无线缆的六自由度磁浮运动平台，其特征在于：所述的线圈单元采用叠层正交绕制的线圈组（5a），或采用单层长方形线圈由下至上叠层正交排列且水平放置的线圈组(5b)，或采用长方形线圈水平放置的线圈组(5c)，或采用长方形线圈竖直放置的线圈组（5d），或采用叠层正交印刷PCB电路的线圈组(5e)；所述的每个线圈组的数量为3的倍数，每个线圈由通电导线和线圈骨架（10）组成。

4.如权利要求1所述的一种动铁式无线缆的六自由度磁浮运动平台，其特征在于：所述的电源模块（7）采用无线充电电源模块。

5.如权利要求1所述的一种动铁式无线缆的六自由度磁浮运动平台，其特征在于：所述的电源模块（7）采用可更换电池。

6.如权利要求1所述的一种动铁式无线缆的六自由度磁浮运动平台，其特征在于：所述动子中的永磁体阵列由主永磁体和附永磁体组成，主永磁体与附永磁体以Halbach二维阵列形式粘接固定于磁钢背板的表面上，相邻的主永磁体与附永磁体的磁场方向相互垂直，在各永磁体之间形成封闭磁路。