CN108886331B - 多自由度电机系统及其组装方法以及相机组件 - Google Patents
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Abstract
多自由度电机系统包括:包括转子本体和耦接到转子本体的多个磁定位器的转子,以及包括定子壳体和定位于定子壳体内的多个电磁线圈的定子。多个电磁线圈布置在多个线圈组中。每个线圈组包括以预定模式布置的预定数量的电磁线圈。还提供了控制器,用于将控制信号发送到该多个电磁线圈中的每个电磁线圈,并且控制器被配置为发送包括多个驱动信号相位的控制信号,驱动信号相位少于定子中包括的电磁线圈的总数。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年2月26日提交的美国临时专利申请No.62/300,384的优先权,上述申请的公开内容通过引用全部并入本文。
技术领域
本发明涉及电磁控制多自由度系统领域,特别是电磁控制平面运动平台和球形电机的应用。
背景技术
在现代工业中,智能硬件和便携式设备的发展趋势使小型化致动器发展更加有动力和引人注目。像智能机器人和自动稳定常平架的应用要求在多个自由度(DOF)下同时控制。在常规致动器系统设计中,其采用被组合成一个组件的多个单DOF致动器以平移和/或转动形式来实现多DOF。然而,该方法本质上阻碍了致动器设计的进一步紧凑度和小型化。
可替代地,在单个接头内固有多DOF移动能力的机构(如球接头状(球形)致动器)显示出的优势在于创造出更加紧凑且雅观的多DOF致动器系统设计。在过去二十年期间已经展示出若干种球形致动器设计,包括永磁球形电机、球形感应电机、可变磁阻式球形电机和超声波球形电机等。这些致动器能够通过利用电磁力在两个DOF(摇摄和倾斜)或甚至三个DOF(摇摄、倾斜和自旋)上提供位置和/或速度控制。
以永磁球形电机为例,这类致动器由具有多个永磁极的转子和具有多个电磁驱动线圈的定子构成。当控制电流信号经过线圈时,产生磁力和扭矩来使转子的取向朝着其最小系统势能。可以应用诸如编码器、霍尔效应传感器、和磁场强度传感器等附加传感器来测量和更新转子相对于定子的取向和/或转动速度,并且可以使用反向运动学来更新控制电流信号使其成为闭环系统。
尽管与单DOF致动器的蛮力组合相比较显示出优越性,但最先进的球形致动器在每个(或每对)电磁线圈上仍然需要独立控制和驱动信号。随着取向/转动速度控制的要求变得更加精确和严格,需要更多数量的线圈,这产生更大且更笨重的电子驱动电路设计。这成为实现小型化多DOF致动器设计的主要障碍之一,抵消了其在机构方面的优势。
需要一种要求更少数量的电磁控制信号相位(或信道)的更智能的控制策略,这将会在下一节作为解决方案被提出。
本发明针对以上认定的一个或多个问题。
发明内容
整体而言,本发明包括一种电磁体控制相位数量减少的多DOF电机系统的发明。该电机系统包括能够沿着多个DOF相对于第二本体移动的第一本体。第一本体附接有至少一个磁定位器。第二本体具有多个控制电磁体。其相位总数小于电磁体总数的一半的控制信号激励这些控制电磁体中的至少一者与第一本体上的至少一个磁定位器产生磁相互作用,并且控制第一本体沿着指定维度相对于第二本体的移动。
在本发明的各实施例中,附接至第一本体的每个定位器可以是永磁体、电磁体、磁吸材料或诸如此类;附接至第二本体的每个电磁体可以是空芯线圈、软铁芯线圈或诸如此类。第一本体与第二本体之间的配合表面在二维实施例中可以是平面的,其待控制的DOF可以包括两个平移度和一个转动度。该配合表面在三维实施例中还可以是球形的(凸面的或凹面的),其待控制的DOF可以包括多达三个转动度。
在另一个实施例中,可以将诸如相机等附加设备和/或部件附接至第一本体或第二本体。
在本发明的又一个实施例中,可以将诸如编码器、红外近距离传感器、霍尔效应传感器、陀螺仪、加速度计和磁场强度传感器等附加传感器装备至该系统,以监测第一本体相对于第二本体的移动的状态。测量的属性包括但不限于沿着指定维度的位置、速率、加速度、取向、角速度、角加速度。
其相位/信道总数小于电磁体总数的一半的控制信号激励附接至系统的第二本体的电磁体,并且控制第一本体沿着指定维度相对于第二本体的移动。在示例性实施例中,以具有四个控制信号相位的矩形阵列模式对附接至第二本体的电磁体进行设置;在另一个示例性实施例中,以六角形阵列模式对电磁体进行设置,该六角形阵列模式也具有仅四个控制信号相位。通过选择电磁体阵列的恰当节距大小,这两种设置可以实现对第一本体沿着指定维度相对于第二本体的高精度和无奇异点运动控制。
在本发明的一个实施例中,提供了一种多自由度电机系统。该多自由度电机系统包括转子、定子以及控制器。转子包括转子本体和耦接到转子本体的多个磁定位器。定子包括定子壳体和定位于定子壳体内的多个电磁线圈。多个电磁线圈布置在多个线圈组中,每个线圈组包括以预定模式布置的预定数量的电磁线圈。控制器将控制信号发送到该多个电磁线圈中的每个电磁线圈,控制器被配置为发送包括多个驱动信号相位的控制信号,驱动信号相位少于定子中包括的电磁线圈的总数。
在又一个实施例中,提供了一种组装多自由度电机系统的方法。该方法包括以下步骤:提供包括转子本体的转子,将多个磁定位器耦接到转子本体,提供包括定子壳体的定子,以及将多个电磁线圈耦接到定子壳体。多个电磁线圈定位在定子壳体内。多个电磁线圈布置在多个线圈组中,每个线圈组包括以预定模式布置的预定数量的电磁线圈。该方法还包括耦接与该多个电磁线圈中的每个电磁线圈通信的控制器。控制器将控制信号发送到该多个电磁线圈中的每个电磁线圈,并且被配置为发送包括多个驱动信号相位的控制信号,驱动信号相位少于定子中包括的电磁线圈的总数。
在另一个实施例中,提供了一种相机组件。该相机组件包括转子、耦接到转子的相机模块、定子以及控制器。转子包括转子本体和耦接到转子本体的多个磁定位器。定子包括定子壳体和定位于定子壳体内的多个电磁线圈。多个电磁线圈布置在多个线圈组中,每个线圈组包括以预定模式布置的预定数量的电磁线圈。控制器将控制信号发送到该多个电磁线圈中的每个电磁线圈。控制器被配置为发送包括多个驱动信号相位的控制信号,驱动信号相位少于定子中包括的电磁线圈的总数。
在示例性实施例中,每个控制信号相位可以由全H桥电路驱动。通过从所计算的正向运动模型、移动测量和控制目标收集信息,可以执行反向运动步骤来获得所需的控制信号命令,从而实现对系统的在线闭环控制。
附图说明
为了更全面的理解本发明,参照以下说明和附图,在附图中:
图1按照二维平面运动平台图示了本发明的优选实施例的透视图;
图2示出了呈矩形阵列模式的电磁驱动信号相位设置的示例性设计配置;
图3图示了定位器的示例性设计配置,该定位器被放置在图1中所示的本发明的优选实施例的第一本体上;
图4示出了呈六角形阵列模式的电磁驱动信号相位设置的另一示例性设计配置;
图5按照三维球形电机图示了本发明的另一个优选实施例的透视图;以及
图6A和6B示出了图5中图示的优选实施例设计的分解配置的前透视图和后透视图。
在所有附图的各个视图中,相应的参考标记指示相应的部件。本领域技术人员将理解,图中的元件为了简单和清楚而示出,并不必然按比例绘制。例如,图中一些元件的尺寸可以相对于其他元件被夸大,以有助于增强对本发明的各种实施例的理解。此外,在商业可行的实施例中有用的或必要的常见而便于理解的元件常常不绘出,从而有利于提供本发明的这些各种实施例的较少遮蔽的视图。
具体实施方式
本发明的优选实施例的以下说明使电磁控制多DOF系统领域的技术人员能够实现和使用本发明,但并不旨在将本发明限制于这些优选实施例。
图1按照二维平面运动平台描绘了本发明的示例性优选实施例。该平台包括第一本体即可移动平台101、和第二本体即底座103。可移动平台101与底座103之间的配合表面是平面105,并且可移动平台101可以用两个平移度和一个转动度沿着该配合平面105相对于底座103移动。当底座103水平放置时,可移动平台101可以在重力作用下仅仅位于底座103上。可以向该系统添加诸如顶部天花板部件等其他额外几何/物理约束以加固可移动平台101相对于底座103的平面移动。底座103位于固定坐标集合XS、YS和ZS中,并且可移动平台101具有其自己的局部坐标XM、YM和ZM。在该平面情况下,ZS=ZM。
多个圆柱形磁体107附接至可移动平台101。多个电磁体109附接至底座103。在该具体优选实施例中,以矩形阵列模式对线圈进行设置。当电驱动电流经过每个线圈时,电磁力引力或斥力可以施加于每个磁体107上。施加于磁体上的力提供力和扭矩,并且实质上有助于底座103的净加速度和角加速度,从而产生沿着指定维度的运动。总数为Nx×Ny的线圈由发射M个驱动信号相位111的控制器110来控制。在设计中,驱动信号相位111的数量可以远小于线圈的总数。并且没有必要依照最先进的电磁控制多DOF系统技术来独立控制每个(或每对)线圈。数学上,我们将该状况表示为:
式1:
在本发明的示例性实施例中,如图2中所示,呈矩形阵列配置的电磁线圈109由总计4个驱动相位(A、B、C或D)控制。每个电磁线圈109由圆圈表示,并且圆圈内的每个字母代表线圈控制信号的相位。带有上撇号符号(’)的字母代表反向驱动电流方向,而没有上撇号符号的字母代表正向驱动电流方向。为了方便控制系统的建模,沿着α方向201的线圈节距大小lα S和沿着β方向203的线圈节距大小lβ S相同。本发明的其他实施例也可以容纳沿着不同维度的不同节距大小。4×4线圈阵列形成矩形阵列配置的单元模式205。模式205可以沿着任一维度207(和/或)迭代以形成更大的线圈阵列,仍然总共有仅4个相位。
如图3中所示,圆柱形磁体107也可以以矩形阵列模式进行设置。再次,为了建模方便,我们将沿着α方向209的磁体节距大小lα M设定成等于沿着β方向211的磁体节距大小lβ M。
为了进一步增加电磁能密度以便本发明多DOF电机产生更大的力和扭矩,可以使用六角形阵列模式的优选实施例来设置线圈电磁线圈109,如图4中所示。该控制信号设置也仅需要4个相位。4×4线圈交错阵列形成六角形阵列配置的单元模式213。将电磁线圈的半径表示为rc。将矩形阵列模式205的堆积密度与六角形阵列模式213的堆积密度进行比较,矩形阵列模式205提供的密度为:
式2:
使用六角形阵列模式213,堆积密度可以增加:
式3:
鉴于每个磁体i在可移动平台101的局部坐标中的位置(总计Nm)、每个线圈j在底座103的坐标中的位置(总计Nc)、和可移动平台101在底座的坐标中的相对位置和取向以及磁体表面与线圈表面之间的间隙d,可以获得从每个磁体到每个线圈的位置向量或还可以相应地获得坐标变换矩阵T。
接下来,如果鉴于每个磁体Bi的磁通量密度和通过每个电磁线圈Ij的电流量,我们可以计算从每个线圈到每个磁体施加的力。
带电流导线上的力的洛伦兹力定律说明:
(式4)
式中,F是净力,是导线的无穷小段,I是电流量,并且B是磁通量密度。可以按照ds=dhdr来计算线段的微分截面积,并且流过该截面积的电流为Jdhdr,其中,J是线圈的截面积中的电流密度。应注意的是,可移动平台被约束成沿着x-y平面移动,只有通量密度Bz的z方向分量有助于移动平台上的总力和扭矩。根据洛伦兹力定律,由于磁体的磁场与带电流导体(线圈)之间的相互作用而在移动平台上引起的微分力为:
式中,符号∫C表示微分力的线积分。同样,由于我们获知从移动平台的质心(平台的坐标原点)到第i个磁体的位置向量ri作为力矩臂,因此,扭矩信息也可以用以下公式表示:
(式8)Tij=ri×Fij
式中,Tij是第i个磁体与第j个线圈之间的相互作用力施加于移动平台上的力矩。为了为完整的线圈集合产生力模型,总计将会有Nc=Nx×Ny个力和扭矩方程。连接所有Nc方程,我们可以在移动平台的坐标中获得致动器的力和扭矩模型:
或
式中,Q是相对于底座的某一平台位置和取向的特征矩阵,并且J是流过线圈1、线圈2...和线圈NC的电流的电流密度向量。由于存在仅4个独立的电流信号,所以Q可以进一步被认为是3×4矩阵,并且J被认为是4×1向量。
为了解决闭合形式的反向模型,换言之,为了针对施加于致动器的所需力和扭矩条件集合找出这4个相位J的电流信号强度,实质上是解决优化问题:
式中,W是呈以下形式的4×4(由于有4个电流信号相位)正定矩阵:
式中,w1、w2、w3、w4是由线圈电阻确定的正加权。使用最先进的技术(如最小值右逆解),可以如下获得控制电流输入:
应注意的是,紧缩的3×4特征矩阵Q应是满秩矩阵,否则,可能发生奇点,导致问题无解。当实施该设计时,不建议将磁体的节距(lα M或lβ M)和线圈的节距(lα S或lβ S)设定成相等或具有整数关系。
可以将这类方法扩展至三维。图5按照三维球形电机平台描绘了本发明的示例性优选实施例。该平台包括第一本体即转子平台301和第二本体即定子平台303。转子平台301与定子平台303之间的配合表面是球面305,并且转子平台301可以用三个转动度沿着该球面305相对于定子平台303移动。例如,如图5所示,转子平台301位于由定子平台303内形成的球面305限定的内部腔体306内,使得其间形成气隙。
在另一个实施例中,可以将附加设备和/或部件诸如相机模块307附接至转子301的顶端308。该转子可以具有延伸通过其中的电缆管311(如图6B中所示),从而使相机模块307的电缆能够穿过转子301的底端312,并且通过相应的电缆孔317延伸通过定子平台303,一路从定子平台303引出。可以存在限位机构诸如耦接到定子平台303并且邻近定子平台303定位的限位凸缘315以避免301转动过度,如图6中所示。
可以使用上述类似的方法来解决三维问题的反向电磁,或者使用现有方法诸如分布式多极模型。该处理中涉及的坐标变换将是在球面坐标与笛卡儿坐标之间(参见图6),而不是在二维情况下的在笛卡儿坐标之间。
参考图1,在一个实施例中,本发明包括多自由度电机系统100。系统100包括转子101、定子103以及控制器110。转子101包括转子本体和耦接到转子本体的多个磁定位器107。定子103包括定子壳体和定位在定子壳体内的多个电磁线圈109。
在一个实施例中,参考图1,定子壳体包括外表面,该外表面限定了在转子本体的外表面和定子壳体的外表面之间限定的基本为平面的配合表面。在另一个实施例中,参考图5、6A和6B,定子壳体可以包括外表面,该外表面限定在转子本体的外表面和定子壳体的外表面之间限定的球形配合表面。
在所示实施例中,多个电磁线圈109布置在多个线圈组112中。包括预定数量的电磁线圈109的每个线圈组112布置在预定的单元模式205和/或213中。控制器110被配置为将控制信号发送到多个电磁线圈109中的每一个。在一个实施例中,控制器110被配置为发送包括多个驱动信号相位111的控制信号,驱动信号相位111少于包括在定子103中的电磁线圈109的总数。例如,在一个实施例中,控制器110可以被配置为发送包括多个驱动信号相位111的控制信号,驱动信号相位111少于包括在定子103中的电磁线圈109的总数的一半。
参考图2和图4,在所示实施例中,线圈组112包括沿着第一方向201间隔开的电磁线圈109的第一组114和沿着垂直于第一方向201的第二方向203间隔开的电磁线圈109的第二组116。如图2所示,电磁线圈109的第一组114包括沿着第一方向201限定的第一线圈节距大小lα S。电磁线圈109的第二组116包括沿着第二方向203限定的第二线圈节距大小lβ S。在一个实施例中,如图2所示,第一线圈节距大小lα S可以等于第二线圈节距大小lβ S,使得预定的模式包括基本为矩形的形状。可替代地,如图4所示,第二线圈节距大小lβ S可以小于第一线圈节距大小lα S。
在一个实施例中,控制器110可以被配置为将第一驱动阶段(例如,驱动阶段1(如图1所示))发送到包括第一线圈118和第二线圈120的一对电磁线圈109(如图2所示)。控制器110被配置为发送包括正向驱动电流A的第一驱动相1,该正向驱动电流A被传输到该对电磁线圈109的第一线圈118,并且反向驱动电流A'被传输到该对电磁线圈109的第二线圈120。在一个实施例中,线圈组112包括多对电磁线圈109,每对电磁线圈包括第一线圈118和第二线圈120。每对电磁线圈109布置在单元模式205、213内,使得另一对电磁线圈109中的另一个电磁线圈109位于第一线圈118和第二线圈120之间,如图2和图4所示。
因此,将看到,在从以上说明中明显的那些对象当中,在实施以上方法等时可以在不脱离以上说明中所包含的和附图中所示的所有事项的精神和范围的情况下对上述对象进行有效改变,其中所述事项应被解释为说明性的而不具有限制意义。
同样应理解的是,以下权利要求书旨在涵盖本文中所描述的本发明的所有一般特征和特定特征,并且可以认为对发明范围的所有陈述在语言上落在该权利要求书中。
诸如本文描述的控制器、计算设备、服务器或计算机可包括至少一个或多个处理器或处理单元和系统存储器。控制器通常还包括至少某种形式的计算机可读介质。计算机可读介质可包括便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)设备、只读存储器(ROM)设备、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)设备、便携式光盘只读存储器(CDROM)、光学存储设备和磁存储设备中的一个或多个。用于执行本发明的操作的计算机程序代码可以用一种或多种编程语言的任何组合来编写。作为示例而非限制,计算机可读介质可包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质可以包括以能够存储信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质,例如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据。通信介质通常以诸如载波或其他传输机制等调制数据信号来体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据,并且包括任何信息传递介质。本领域技术人员应该熟悉调制数据信号,其一个或多个特征被设置或改变以对信号中的信息进行编码。上述的任何组合也包括在计算机可读介质的范围内。
除非另有说明,否则本文所示和所述的本发明的实施例中的操作的执行或实行顺序不是必需的。也就是说,除非另有说明,否则本文描述的操作可以以任何顺序执行,并且本发明的实施例可以包括比本文公开的操作更多或更少的操作。例如,应当预期,在另一操作之前、同时或之后执行或实行特定操作在本发明的各个方面的范围内。
在一些实施例中,如本文所述的处理器包括任何可编程系统,包括系统和微控制器、精简指令集电路(RISC)、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑电路(PLC)和任何其他电路,或者能够执行本文描述的功能的处理器。以上示例仅是示例性的,因此并不旨在以任何方式限制术语处理器的定义和/或含义。
在一些实施例中,如本文所述的数据库包括数据的任何集合,包括分层数据库、关系数据库、平面文件数据库、对象关系数据库、面向对象数据库,以及存储在计算机系统中的任何其他结构化的数据或记录集合。以上示例仅是示例性的,因此不旨在以任何方式限制术语数据库的定义和/或含义。数据库的示例包括但不限于仅包括数据库、MySQL、DBx、SQLServer、和PostgreSQL。然而,可以使用任何能够实现本文描述的系统和方法的数据库。(Oracle是Oracle Corporation,RedwoodShores,California的注册商标;IBM是International Business Machines Corporation,Armonk,New York的注册商标;Microsoft是Microsoft Corporation,Redmond,Washington的注册商标;并且Sybase是Sybase,Dublin,California的注册商标。)
本发明的所示示例的以上描述(包括摘要中所描述的内容)并非旨在是排他的或者是对所公开的精确形式的限制。尽管出于说明性目的在本文中描述了本发明的特定实施例和示例,但是在不脱离本发明的更广泛的精神和范围的情况下,可以进行各种等同修改。
Claims (18)
1.一种多自由度电机系统,包括:
转子,包括转子本体和耦接到转子本体的多个磁定位器;
定子,包括定子壳体和定位于定子壳体内的多个电磁线圈;
其中,所述多个电磁线圈布置在多个线圈组中,每个线圈组包括以预定模式布置的预定数量的电磁线圈,每个电磁线圈能够向每个磁定位器施加作用力;以及
控制器,用于将控制信号发送到所述多个电磁线圈中的每个电磁线圈,控制器被配置为发送包括多个驱动信号相位的控制信号,驱动信号相位少于定子中包括的电磁线圈的总数的一半。
2.根据权利要求1所述的系统,其中,所述预定模式包括基本为矩形的形状。
3.根据权利要求1所述的系统,其中,至少一个线圈组包括沿着第一方向间隔开的第一组电磁线圈以及沿着垂直于第一方向的第二方向间隔开的第二组电磁线圈。
4.如权利要求3所述的系统,其中,所述第一组电磁线圈包括沿着所述第一方向限定的第一线圈节距大小,并且所述第二组电磁线圈包括沿着所述第二方向限定的第二线圈节距大小。
5.如权利要求4所述的系统,其中所述第一线圈节距大小等于所述第二线圈节距大小。
6.如权利要求4所述的系统,其中所述第二线圈节距大小小于所述第一线圈节距大小。
7.根据权利要求1所述的系统,其中,控制器被配置为将第一驱动相位传输到一对电磁线圈,所述第一驱动相位包括传输到所述一对电磁线圈中的第一线圈的正向驱动电流以及传输到所述一对电磁线圈中的第二线圈的反向驱动电流。
8.根据权利要求1所述的系统,其中定子壳体包括外表面,所述外表面限定基本为平面的配合表面,所述配合表面限定在转子本体的外表面与定子壳体的外表面之间。
9.根据权利要求1所述的系统,其中定子壳体包括外表面,所述外表面限定球形配合表面,所述球形配合表面限定在转子本体的外表面与定子壳体的外表面之间。
10.一种组装多自由度电机系统的方法,包括以下步骤:
提供包括转子本体的转子;
将多个磁定位器耦接到转子本体;
提供包括定子壳体的定子;
将多个电磁线圈耦接到定子壳体,所述多个电磁线圈定位在定子壳体内,其中所述多个电磁线圈布置在多个线圈组中,每个线圈组包括以预定模式布置的预定数量的电磁线圈,每个电磁线圈能够向每个磁定位器施加作用力;以及
耦接与所述多个电磁线圈中的每个电磁线圈通信的控制器,其中控制器将控制信号发送到所述多个电磁线圈中的每个电磁线圈,并且被配置为发送包括多个驱动信号相位的控制信号,驱动信号相位少于定子中包括的电磁线圈的总数的一半。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,至少一个线圈组包括沿着第一方向间隔开的第一组电磁线圈以及沿着垂直于第一方向的第二方向间隔开的第二组电磁线圈。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,所述第一组电磁线圈包括沿着所述第一方向限定的第一线圈节距大小,并且所述第二组电磁线圈包括沿着所述第二方向限定的第二线圈节距大小。
13.根据权利要求12所述的方法,其中,所述第一线圈节距大小等于所述第二线圈节距大小。
14.根据权利要求12所述的方法,其中,所述第二线圈节距大小小于所述第一线圈节距大小。
15.根据权利要求10所述的方法,其中,控制器被配置为将第一驱动相位传输到一对电磁线圈,所述第一驱动相位包括传输到所述一对电磁线圈中的第一线圈的正向驱动电流以及传输到所述一对电磁线圈中的第二线圈的反向驱动电流。
16.根据权利要求10所述的方法,其中,定子壳体包括外表面,所述外表面限定基本为平面的配合表面,所述配合表面限定在转子本体的外表面与定子壳体的外表面之间。
17.根据权利要求10所述的方法,其中,定子壳体包括外表面,所述外表面限定球形配合表面,所述球形配合表面限定在转子本体的外表面与定子壳体的外表面之间。
18.一种相机组件,包括:
转子,包括转子本体和耦接到转子本体的多个磁定位器;
耦接到转子的相机模块;
定子,包括定子壳体和定位于定子壳体内的多个电磁线圈;
其中,所述多个电磁线圈布置在多个线圈组中,每个线圈组包括以预定模式布置的预定数量的电磁线圈,每个电磁线圈能够向每个磁定位器施加作用力;以及
控制器,用于将控制信号发送到所述多个电磁线圈中的每个电磁线圈,控制器被配置为发送包括多个驱动信号相位的控制信号,驱动信号相位少于定子中包括的电磁线圈的总数的一半。
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