[发明专利]用于多自由度电磁机器的输入调幅控制

权利要求书

1.一种多自由度电磁机器，其包含：

包含第一定子导体、第二定子导体和第三定子导体的定子，所述第一定子导体沿着第一总体轨迹延伸，所述第二定子导体沿着与所述第一总体轨迹不同的第二总体轨迹延伸，所述第三定子导体沿着与所述第一和第二总体轨迹不同的第三总体轨迹延伸，所述第一定子导体、第二定子导体和第三定子导体一起形成表面的总体形状，其中每个总体轨迹表示在预定长度上相应导体沿之前进的几何路径，所述预定长度设计成有助于洛伦兹力的生成；

邻近所述定子布置且相对于所述定子能够移动的电枢，所述电枢包括电枢导体和多个磁体，每个磁体的磁极中的一个面向所述表面；和

联接到所述第一、第二和第三定子导体的控制器，所述控制器配置成

(i) 向所述第一、第二和第三定子导体提供直流电流，以及

(ii) 对提供给所述第一、第二和第三定子导体中的一个或多个的所述直流电流选择性地调幅，从而将所述电枢导体通过变压器作用电磁耦合到所述第一、第二和第三定子导体中的一个或多个，其中对于直流电流的给定的幅度大小，定子导体被调幅的调制频率越高，电枢导体就将越强地电磁耦合到定子导体，以提供电枢的位置控制度；并且其中，电枢位置通过控制定子导体中的直流电流的大小和方向来控制，而且通过控制定子导体中的直流电流的调制频率来控制。

2.如权利要求1所述的机器，其进一步包含：

联接到所述电枢导体的整流电路，所述整流电路配置成整流所述电枢导体中感应的电流。

3.如权利要求1所述的机器，其中：

所述第一定子导体、所述第二定子导体和所述第三定子导体中的一个或多个包含多个导电部段；以及

所述导电部段中的每个包含具有预定长度的导体。

4.如权利要求1所述的机器，其中所述第一定子导体、所述第二定子导体和所述第三定子导体中的一个或多个包含相接的导体。

5.如权利要求1所述的机器，其中：

所述定子进一步包含由透磁材料形成的第一主体，所述第一主体具有外表面，所述外表面的至少一部分具有所述表面的所述总体形状；以及

所述第一定子导体、所述第二定子导体和所述第三定子导体至少邻近所述定子的所述外表面的至少部分布置。

6.如权利要求1所述的机器，其中：

所述表面是球体；以及

所述第一、第二和第三总体轨迹使得所述第一定子导体、所述第二定子导体和所述第三定子导体相对于彼此以预定的角度取向。

7.如权利要求1所述的机器，其中面向所述表面的所述磁极以预定的间隙与所述定子间隔开。

8.如权利要求1所述的机器，其中所述磁体从包括永磁体和电磁体的组中选择。

9.一种控制包括定子和电枢的多自由度电磁机器的方法，其中所述定子包括第一定子导体、第二定子导体和第三定子导体，其中所述第一定子导体沿着第一总体轨迹延伸，所述第二定子导体沿着与所述第一总体轨迹不同的第二总体轨迹延伸，所述第三定子导体沿着与所述第一和第二总体轨迹不同的第三总体轨迹延伸，其中每个总体轨迹表示在预定长度上相应导体沿之前进的几何路径，所述预定长度设计成有助于洛伦兹力的生成，并且其中所述第一定子导体、所述第二定子导体和所述第三定子导体一起形成表面的总体形状；并且其中所述电枢邻近于所述定子布置，并且相对于所述定子能够移动，并且包括电枢导体和多个磁体，每个磁体的磁极中的一个面向所述表面，所述方法包含以下步骤：

可控地向所述第一、第二和第三定子导体的一个或多个提供直流电流；以及

对提供给所述第一、第二和第三定子导体中的一个或多个的所述直流电流选择性地调幅，从而将所述电枢导体通过变压器作用电磁耦合到所述第一、第二和第三定子导体中的一个或多个，

其中，对于直流电流的给定的幅度大小，定子导体被调幅的调制频率越高，电枢导体就将越强地电磁耦合到定子导体，以提供电枢的位置控制度；并且

其中，电枢位置通过控制定子导体中的直流电流的大小和方向来控制，而且通过控制定子导体中的直流电流的调制频率来控制。