[发明专利]多自由度电磁机器的旋转和倾斜控制

权利要求书

1.一种多自由度电磁机器，包括：

第一结构，其被配置成围绕旋转轴和围绕垂直于所述旋转轴的倾斜轴转动，所述第一结构包括第一旋转导体、第二旋转导体和倾斜导体，所述第一旋转导体遵循第一一般轨迹，所述第二旋转导体遵循与所述第一一般轨迹不同的第二一般轨迹，所述倾斜导体遵循与所述第一和第二一般轨迹不同的第三一般轨迹，所述第一旋转导体、第二旋转导体和倾斜导体一起形成表面的一般形状；

第二结构，其被设置成与所述第一结构相邻并且包括多个磁体，每个磁体具有面对所述表面的磁极中的至少一个；和

耦合到所述第一旋转导体、所述第二旋转导体和所述倾斜导体的控制，所述控制被配置成可控制地向所述第一和第二旋转导体供应交流（AC）并向所述倾斜导体供应直流（DC），

其中所述第一结构响应于所述交流被供应到所述第一和第二旋转导体而围绕所述旋转轴连续转动，并且响应于所述直流被供应到所述倾斜导体而围绕所述倾斜轴转动至倾斜位置。

2.根据权利要求1所述的机器，其中：

所述第一旋转导体、所述第二旋转导体和所述倾斜导体中的一个或多个包括多个导电段；和

导电段中的每个包括预定长度的导体。

3.根据权利要求1所述的机器，其中所述第一旋转导体、所述第二旋转导体和所述倾斜导体中的一个或多个包括连续导体。

4.根据权利要求1所述的机器，其中：

所述第一结构还包括由磁可渗透材料形成并具有外表面的第一主体，所述外表面的至少一部分具有所述表面的一般形状；和

至少与所述第一结构的所述外表面的至少该部分相邻地设置所述第一旋转导体、所述第二旋转导体和所述倾斜导体。

5.根据权利要求1所述的机器，其中：

所述表面是球形；和

所述第一、第二和第三一般轨迹使得所述第一旋转导体、所述第二旋转导体和所述倾斜导体相对于彼此以预定角度被定向。

6.根据权利要求1所述的机器，其中面对所述表面的所述磁极与所述第一结构间隔开预定间隙。

7.根据权利要求1所述的机器，其中所述磁体为永磁体或电磁体。

8.一种控制多自由度电磁机器的方法，所述多自由度电磁机器包括第一结构和第二结构，其中所述第一结构被配置成围绕旋转轴和围绕垂直于所述旋转轴的倾斜轴转动，并且包括第一旋转导体、第二旋转导体和倾斜导体，其中所述第一旋转导体遵循第一一般轨迹，所述第二旋转导体遵循与所述第一一般轨迹不同的第二一般轨迹，所述倾斜导体遵循与所述第一和第二一般轨迹不同的第三一般轨迹，并且其中所述第一旋转导体、所述第二旋转导体和所述倾斜导体一起形成表面的一般形状；并且其中所述第二结构被设置成与所述第一结构相邻并且包括多个磁体，每个磁体具有面对所述表面的磁极中的至少一个，所述方法包括以下步骤：

可控制地向所述第一和第二旋转导体供应交流（AC），以由此使所述第一结构围绕所述旋转轴连续转动；和

可控制地向所述倾斜导体供应直流（DC），以由此使所述第一结构围绕所述倾斜轴转动至倾斜位置。