[发明专利]直线电机及电机平台

权利要求书

1.一种直线电机，包括定子和动子，所述定子和所述动子中的一个上设置有线圈，另一个上设置有磁铁阵列，

其特征在于，

所述定子和所述动子被设置为使得所述动子能够沿第一方向和第二方向运动，

所述磁铁阵列的作用表面的法线方向为第三方向，

所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向彼此垂直，并且

所述线圈和所述磁铁阵列被设置为使得当所述动子沿所述第一方向运动时所述磁铁阵列基本上不对所述线圈施加作用力，而当在线圈中通电时，所述磁铁阵列对所述线圈产生所述第二方向上的作用力。

2.根据权利要求1的直线电机，其特征在于，

所述磁铁阵列设置在所述定子上，所述线圈设置在所述动子上，

所述磁铁阵列中的多个磁铁的极性在所述第一方向上相同，而在所述第二方向上交替变化。

3.根据权利要求2的直线电机，其特征在于，

所述磁铁阵列中的每个磁铁的作用表面为矩形，其较长的一边沿所述第一方向设置，其较短的一边沿所述第二方向设置，

在所述第一方向上设置有一组或多组磁铁，在所述第二方向上设置有多组磁铁，从而形成所述磁铁阵列。

4.根据权利要求2或3的直线电机，其特征在于，

所述定子上设置有两组磁铁阵列，所述两组磁铁阵列设置在所述动子上设置的线圈两侧，

所述两组磁铁阵列中在所述第三方向上相面对的磁铁的极性相反。

5.一种电机平台，包括：

第一方向电机组件，驱动其动子在第一方向上运动；以及

第二方向电机组件，驱动其动子在第二方向上运动，所述第一方向与所述第二方向彼此垂直，

其特征在于，

所述第二方向电机组件是根据权利要求1至4中任何一项的直线电机，

所述第二方向电机组件的动子被设置为能够在所述第一方向电机组件的动子的驱动下在所述第一方向上运动。

6.根据权利要求5的电机平台，其特征在于，

所述第二方向电机组件通过其动子施加的驱动力大致经过其驱动对象的质心，

所述第一方向电机组件通过其动子施加的驱动力经过其驱动对象的质心变化范围。

7.根据权利要求5或6的电机平台，其特征在于，

所述第一方向电机组件包括沿所述第一方向设置的两个空芯圆柱直线电机，

所述第一方向电机组件的动子设置在所述两个空芯圆柱直线电机之间。

8.根据权利要求7的电机平台，其特征在于，

一个空芯圆柱直线电机的轴线高度高于所述第一方向电机组件的动子的驱动对象的质心高度，另一个空芯圆柱直线电机的轴线高度低于所述驱动对象的质心高度，使得所述两个空芯圆柱直线电机所产生的驱动力的等效合力的高度与所述驱动对象的质心高度大致相同。

9.根据权利要求6的电机平台，其特征在于，还包括：

旋转电机，设置在所述第二方向电机组件的动子上，所述旋转电机的具有中空筒状结构，其定子上设置有线圈组件，其转子上设置有磁铁组件。

10.根据权利要求9的电机平台，其特征在于，还包括：

第一方向直线位移传感器，其读头设置在底座上，其刻度尺设置在所述第一方向电机组件的动子上；

第二方向直线位移传感器，其读头设置在所述第一方向电机组件的动子上，其刻度尺设置在所述第二方向电机组件的动子上；以及

转角位移传感器，其读头设置在所述旋转电机的定子上，其刻度尺设置在所述旋转电机的转子的外圆周上。