CN110383647A - 中空马达设备及相关系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种中空马达设备和相关系统及其制造方法。在代表性实施例中，中空马达设备包括可围绕旋转轴线旋转的转子组件、定位成与转子组件相邻并且相对于旋转轴线与转子组件同轴定位的定子组件以及可操作地联接到转子组件的轴承组件。转子组件具有围绕开口的内部部分，开口被配置为接收有效载荷的至少一部分。轴承组件设置在转子组件的内部部分的外侧，并且被构造成保持转子组件相对于定子组件的位置。

Description

中空马达设备及相关系统和方法
技术领域
本技术总体上涉及中空马达设备、相关联的系统以及用于制造所述中空马达设备和相关联的系统的方法。更具体地，本技术的实施例涉及可以在其中容纳部件(例如，光源、透镜和/或其他合适的部件)的中空马达。
背景技术
传统上，电动马达包括定子和相对于定子可旋转的转子。转子包括磁体，并且定子包括一组绕组线。当电流通过绕组线时，形成磁场，然后磁场使转子相对于定子旋转。电动马达有各种结构设计。例如，“内转子”型电动马达具有大体位于定子内部的转子。相反，“外转子”型电动马达具有大体位于定子外部的转子。通常，至少因为传统的电动马达没有足够的空间来容纳附加的可旋转部件/元件，所以传统的电动马达不适合于将附加的可旋转部件/元件定位在其中。由于需要驱动位于电动马达中的可旋转部件，因此具有改进的设备或系统来满足该需求是有益的。
发明内容
提供以下概述是为了读者的方便，并且标识了所公开技术的若干代表性实施例。一般而言，本技术提供了一种改进的中空马达设备，该中空马达设备使用户能够在其中定位部件(元件、模块和/或其他合适的装置)，使得该部件可以与中空马达设备的转子组件一起旋转。例如，本技术的实施例包括具有内部部分空间(或开口)以容纳一个或多个光学部件(例如透镜、棱镜和/或其他合适的光学装置)和/或光源(例如，发射可见光或不可见辐射的光源、激光发射器和/或其他合适的光源)的中空电动马达。
在一些实施例中，光学部件与转子组件一起旋转，并且光源不随转子组件旋转(例如，光源固定地联接到中空电动马达的定子组件)。在一些实施例中，光学部件和光源都可以与转子组件一起旋转。在这样的实施例中，可以构造或调整从光源发射的光的各个方面(例如，通过改变发射角度、颜色、亮度和/或其他合适的参数)以便执行扫描、测距、表示UAV(无人机)的不同状态和/或执行其他功能。
通过旋转光学部件，用户可以将从光源发射的光沿期望的方向引导。例如，本技术使用户能够生成一组聚焦光线(或在其他实施例中为一组平行光线)。聚焦的光线(例如激光射线)可以用于将信息传输给连接到中空电动马达的可移动装置(例如，车辆或UAV)的用户。在一些实施例中，聚焦光线可以用于测距和扫描可移动装置的周围环境中的物体或障碍物。中空电动马达也可以用于驱动可移动装置(例如，通过联接到螺旋桨并且旋转螺旋桨)。因此，本技术的实施例提供了一种改进的中空电动马达，其可以(1)旋转定位在紧凑中空结构(例如测距仪或激光雷达系统)中的光学部件；和(2)驱动UAV并表示UAV的状态。
本技术的代表性实施例包括中空马达设备，中空马达设备具有转子组件、定子组件和定位成保持转子组件相对于定子组件的位置的定位部件(例如，轴承组件)。转子组件定位成可围绕旋转轴线(例如，当转子组件旋转时穿过转子组件的旋转中心的轴线)旋转。转子组件具有内部部分和外部部分。内部部分周向地面向旋转轴线并且至少部分地界定用于容纳待定位在中空马达设备内部的部件的内部腔室。轴承组件定位在转子组件的内部部分的外侧(例如，更加远离旋转轴线)。在一些实施例中，轴承组件可操作地(例如，可旋转地)联接到转子组件和定子组件。轴承组件可相对于转子组件和/或定子组件旋转，同时保持转子/定子组件的相对位置。轴承组件可以包括轴承、滚珠、滚动销和/或其他合适的装置。在一些实施例中，诸如一组透镜或棱镜之类的附加部件可以定位在内部部分空间中并且联接到转子组件。
本技术的一些实施例提供了一种具有环形结构、光学部件和驱动组件的中空设备。环形结构(其可以包括例如中空圆筒、管状结构和/或其它合适的中空结构)被定位成可围绕旋转轴线旋转。环形结构具有内部部分，该内部部分周向地面向旋转轴线并且至少部分地界定(或限定)内部腔室(或开口)。内部腔室用于容纳由环形结构携带的光学部件。驱动组件被构造为旋转环形结构(与光学部件一起)以便将光学部件定位在特定(角度)位置(例如，使得光学部件可以将来自光源的光引导到期望的目标区域)。在一些实施例中，驱动组件可以是定子组件并且环形结构可以是转子组件。在一些实施例中，驱动组件可以包括驱动部件(例如，马达或可以旋转其他部件的机构)。在一些实施例中，驱动部件可以经由定位部件(例如，带、齿轮、滑轮和/或其它合适的装置)联接到转子组件，定位部件被定位/被构造成保持环形结构相对于驱动组件的位置。
本技术的一些实施例可以实现为用于制造和/或使用中空马达设备的方法。代表性的方法尤其可以包括(1)对光学部件执行旋转平衡分析以生成分析结果；(2)至少部分基于分析结果，对光学部件进行重量平衡；(3)将光学部件定位在至少部分地由转子组件的内部部分限定的内部腔室中；(4)将光学部件联接到转子组件；(5)将转子组件联接到轴承组件；和(6)将轴承组件联接到定子组件。轴承组件定位在转子组件的内部部分的外侧，以保持转子组件相对于定子组件的位置(例如，相对于转子组件的旋转轴线的径向位置)。根据本技术的实施例的方法和系统可以包括上述任何前述元件中的任何一个或其组合。
本技术还包括一种用于平衡将被定位在中空马达设备内的可旋转部件的方法。该方法包括例如(1)确定可旋转部件的形状和密度；(2)在多个平面(通常垂直于可旋转部件围绕其旋转的旋转轴线)处进行重量平衡测试；(3)合并多个平面的重量平衡测试结果；(4)确定要与可旋转部件(或联接到可旋转部件的转子组件)联接的配重(或需要移除的可旋转部件的一部分)以及配重的预期位置；和(5)将配重定位在预期位置处。在一些实施例中，该方法可以用于平衡多个可旋转部件。在这样的实施例中，多个可旋转部件可以以不同的旋转速度旋转(例如，由不同的马达驱动或者由联接到一个马达的不同的齿轮驱动)。
在一些实施例中，本技术使用户能够确定要安装在中空马达设备中以便执行上述所需的功能的可旋转部件的组合。例如，用户可以选择聚焦透镜、着色透镜和点光源的组合。在该实施例中，所选择的组合可以生成具有特定颜色的聚焦光束。作为另一个例子，用户可以选择两个非对称透镜和一个激光源。在该实施例中，所选择的组合可以产生能够适当地分布在目标区域中的多个激光射线(例如，两个不对称的透镜可以以不同的旋转速度和方向旋转，从而实现该目标)。在这样的实施例中，可以接收反射的激光射线，然后反射的激光射线被用于测量目标区域和激光源之间的距离(或者目标区域的表面特征、轮廓、地形和/或其它合适的参数)。激光射线在目标区域内的适当分布可能是有益的，因为这可以有效地提高相关测量的准确性。
附图说明
图1A是示出具有根据本技术的代表性实施例构造的中空马达组件的UAV的示意图。
图1B是示出根据本技术的代表性实施例构造的中空马达组件的部件的等距视图。
图1C是示出根据本技术的代表性实施例构造的螺旋桨和中空马达组件的局部示意性截面图。
图1D是示出根据本技术的代表性实施例构造的激光雷达系统中的两个中空马达组件的局部示意性截面图。
图2是示出根据本技术的代表性实施例构造的中空马达组件的部件的等距视图。
图3A是示出根据本技术的代表性实施例构造的中空马达组件的部件的截面图。
图3B是沿着图3A的线A-A截取的截面图，示出了根据本技术的代表性实施例构造的中空马达组件的部件。
图4A是示出根据本技术的代表性实施例构造的中空马达组件的部件的俯视图。
图4B是沿着图4A的线B-B截取的截面图，示出了根据本技术的代表性实施例构造的中空马达组件的部件。
图4C是沿着图4A的线B-B截取的截面图，示出了根据本技术的代表性实施例构造的中空马达组件的部件。
图4D是示出根据本技术的代表性实施例构造的中空马达组件的部件的等距视图。
图5A是示出根据本技术的代表性实施例构造的中空马达组件的部件的等距视图。
图5B是示出根据本技术的代表性实施例构造的中空马达组件的部件的等距视图。
图5C是示出根据本技术的代表性实施例构造的另一中空马达组件的部件的等距视图。
图5D包括示出根据本技术的代表性实施例构造的又一中空马达组件的部件的端视图。
图5E是示出根据本技术的代表性实施例构造的中空马达组件的部件的等距视图。
图5F、图5G和图5H是示出根据本技术的代表性实施例的用于预定位或预拧紧的方法的示意图。
图6A是示出根据本技术的代表性实施例构造的中空马达组件的部件的等距视图。
图6B是示出根据本技术的代表性实施例构造的定子组件的的等距视图。
图6C是示出根据本技术的代表性实施例构造的另一定子组件的等距视图。
图6D是示出根据本技术的代表性实施例构造的定子部段的等距视图。
图7A是示出根据本技术的代表性实施例构造的中空组件的部件的俯视图。
图7B是示出根据本技术的代表性实施例构造的中空组件的部件的等距视图。
图7C是示出根据本技术的代表性实施例构造的另一中空组件的部件的等距视图。
图8是示出根据本技术的代表性实施例构造的又一中空组件的部件的俯视图。
图9A是示出根据本技术的代表性实施例构造的中空马达组件的部件的示意图。
图9B和9C是示出根据本技术的实施例构造的多个光学部件的等距视图。
图10是示出根据本技术的实施例构造的多个光学部件的示意图。
图11A和图11B是示出根据本技术的代表性实施例构造的配重的示意图。
图12是示出根据本技术的代表性实施例构造的用于光学部件的旋转平衡分析的示意图。
图13是示出根据本技术的代表性实施例的方法的流程图。
图14是示出根据本技术的代表性实施例的方法的流程图。
具体实施方式
1.概述
本技术总体涉及中空马达设备和相关联的系统和方法。根据本技术的代表性的中空马达设备可以用于(1)提供动力以移动可移动装置(例如，UAV)；(2)视觉上呈现指示或信号，所述指示或信号与可移动装置的状态(例如，UAV的电池电量低的指示)或可移动装置的操作员想要传达的其他信息有关；和/或(3)检测可移动装置外部的物体的状态。例如，操作员可以使用定位在中空设备中的激光源来检测可移动装置外侧的障碍物的存在(或距离)。根据本技术的代表性的中空马达设备包括可用于容纳部件或有效载荷(例如，透镜、棱镜、光源和/或其他合适的装置)的中空结构，部件或有效载荷(1)定位在中空马达设备内部，并且(2)可与中空马达设备的转子组件(或环形结构)一起旋转。通过该布置，在不需要用于安装附加部件/构件的额外空间的情况下，可移动装置可以具有附加功能(例如，视觉呈现信息和/或检测物体)。换句话说，本技术有效地利用中空马达设备内部的内部空间来实现附加功能。
为了明晰起见，在下面的描述中没有阐述下述的一部分细节，所述细节描述了众所周知的并且经常与电动马达和相应的系统以及子系统相关联、但是可能不必要地使所公开的技术的一些重要方面变得模糊不清的结构或过程。此外，尽管以下公开内容阐述了本技术的不同方面的若干实施例，但是一些其他实施例可以具有与本部分中描述的那些构造和/或的部件不同的构造和/或部件。因此，该技术可以具有其他实施例，所述其他实施例具有附加元件和/或没有参考图1-13在下面描述的几个元件。
提供图1-13以说明所公开的技术的代表性实施例。除非另有规定，否则附图不旨在限制本申请中权利要求的范围。下面描述的技术的许多实施例可以采取计算机或控制器可执行指令的形式，包括由可编程计算机或控制器执行的程序。相关领域的技术人员将会理解，该技术可以在除了下面所示和所述的那些计算机或控制器系统之外的计算机或控制器系统上实施。该技术可以在被专门编程、构造或建造为执行下面描述的一个或多个计算机可执行指令的专用计算机或数据处理器中实施。因此，这里通常使用的术语“计算机”和“控制器”是指任何合适的数据处理器，并且可以包括互联网设备和手持装置(包括掌上计算机、可穿戴计算机、蜂窝或移动电话、多处理器系统、基于处理器或可编程的消费电子产品、网络计算机、迷你计算机、编程计算机芯片等)。由这些计算机和控制器处理的信息可以呈现在包括CRT显示器或LCD的任何合适的显示介质上。用于执行计算机或控制器可执行任务的指令可以存储在任何合适的计算机可读介质中或其上，任何合适的计算机可读介质包括硬件、固件或硬件和固件的组合。指令可以包含在任何合适的存储器装置中，包括例如闪存驱动器、USB装置或其他合适的介质。在特定实施例中，术语“部件”可以包括存储在计算机可读介质中的硬件、固件或一组指令。
2.代表性实施例
图1A是示出具有根据本技术的代表性实施例构造的中空马达组件的UAV100的示意图。如图1A所示，UAV100包括机身(或主体)106、由UAV100携带并被构造为控制UAV100的UAV控制器102、联接到机身106的常平架103以及联接到常平架103并由常平架103承载的UAV有效载荷104。在一些实施例中，UAV有效载荷104可以包括成像装置。在特定实施例中，成像装置可以包括图像相机(例如，被构造为捕捉视频数据、静止数据或两者的相机)。相机可以对各种合适波长带中的任何波长敏感，包括可见光、紫外光、红外光或其组合。在更进一步的实施例中，UAV有效载荷104可以包括其他类型的传感器、其他类型的货物(例如包裹或其他可递送物品)或两者。在许多这些实施例中，常平架103以允许UAV有效载荷104相对于机身106独立定位的方式支撑UAV有效载荷104。因此，例如，当UAV有效载荷104包括成像装置时，成像装置可以相对于机身106移动以追踪目标。
机身106可以包括中心部分106a和一个或多个外部部分106b。在特定实施例中，机身106可包括四个外部部分106b(例如，臂)，当外部部分106b远离中心部分106a延伸时，外部部分106b彼此间隔开。在其他实施例中，机身106可以包括其他数量的外部部分106b。在这些实施例中的任一个中，单独的外部部分106b可以支撑驱动UAV100的推进系统的一个或多个部件。例如，单独的臂可以支撑驱动相应螺旋桨105的对应的单独马达101a。UAV控制器102被构造为控制UAV100。在一些实施例中，UAV控制器102可以包括处理器，该处理器被联接到并且被构造为控制UAV100的其他部件。在一些实施例中，UAV控制器102可以联接到存储部件，存储部件被构造成永久地或临时地存储与UAV100相关联或由UAV100产生的信息。在特定实施例中，存储组件可以包括盘式驱动器、硬盘、闪存驱动器、存储器等。如图1A所示，UAV100还可以包括被构造为旋转测距装置/部件(或范围扫描装置或激光雷达系统)的可旋转透镜/棱镜的中空马达组件101b。在一些实施例中，中空马达组件101b可由车辆(例如，自动驾驶汽车)携带。
图1B是示出根据本技术的代表性实施例构造的中空马达组件101的部件的等距视图。如图1B所示，中空马达组件101包括转子组件107、定子组件108和定位部件(例如轴承组件)109。在一些实施例中，转子组件107包括磁体107a和联接到磁体107a的磁轭107b。转子组件107被定位/被构造成围绕旋转轴线R旋转。转子组件107包括内表面116，该内表面116周向地面向或界定开口或内部腔室117。如图1B中所示，可以至少部分地基于旋转轴线R来限定径向方向和角度方向。
定子组件108可以包括第一定子部分108a和与第一定子部分108a相反定位的第二定子部分108b。定子组件108不可旋转并且固定地附接到UAV100的其他部件(例如，壳体)。当电流流过定子组件108的绕组部件(下面参考图6E进一步详细讨论)时，形成磁场，磁场移动磁体107a。通过控制电流和产生的磁场，转子组件107可以以各种旋转速度旋转。在一些实施例中，定子组件108可以具有任何数量的定子部分(例如图1B所示)，或者可以具有完整的环形结构(诸如本文其他地方所讨论的)。
轴承组件109定位成与转子组件107相邻并且被构造成保持转子组件107相对于定子组件108的(径向)位置。在所示实施例中，轴承组件109包括轴承，该轴承可以围绕旋转轴线A旋转。因为轴承组件109可以相对于转子组件107旋转，所以它可以有效地定位转子组件107而不会不适当地干扰转子组件107的旋转。在所示实施例中，中空马达组件101还包括定位成邻近转子组件107或作为转子组件107的一部分的导轨(或突出部)115。在所示实施例中，导轨115被定位以便于保持轴承组件109相对于转子组件107的位置。在其他实施例中，导轨115可以实现为从轴承组件109延伸的突出部。在一些实施例中，导轨115还可以便于保持轴承组件109相对于定子组件108的位置。
图1C是示出根据本技术的代表性实施例构造的螺旋桨105和中空马达组件101的局部示意性截面图。螺旋桨105包括第一叶片110、与第一叶片110相对的第二叶片111以及毂112。当螺旋桨105旋转时，第一叶片110和第二叶片111的外边缘可以一起限定旋转盘。中空马达组件101包括转子组件107和定子组件108，定子组件107位于转子组件107的外侧。在这种布置中，中空马达组件101被称为“内转子”马达。然而，在其他实施例中，中空马达组件101可以是“外转子”马达(如以下参照图5E所讨论)。在一些实施例中，定子组件108可以固定地附接到UAV100的其他部件(例如，壳体)。转子组件107可以相对于定子组件108旋转。如图所示，转子组件107具有内表面116，内表面116沿周向面向或界定内部腔室(或内部空间)117。内部腔室117至少部分地由转子组件107的内表面116限定。内部腔室117可用于容纳一个或多个可旋转的或不可旋转的部件。
如图1C所示，光学部件、透明部件或其他合适的部件114可以定位在内部腔室117中并且联接到转子组件107。当转子组件107旋转时，光学部件114可以与转子组件107一起旋转。在一些实施例中，光学部件114可以包括透镜、棱镜或其组合。在图1C所示的实施例中，光源113定位在内部腔室117中并且联接到不可旋转的部件(例如，UAV100的壳体或定子部件108)。光源113被构造为通过光学部件114向螺旋桨105发射光线。光学部件114可以改变光线的方向并且然后将它们引导到螺旋桨105。然后光线可以被发射出螺旋桨105以形成可将信息(例如，UAV100的状态)传达给操作员或旁观者的视觉指示或信号。在一些实施例中，光学部件114可以改变光线的参数。例如，光学部件114可以包括可以改变入射光线的颜色的滤色器。在一些实施例中，光源113可以是不可旋转的(如上所述)并且在其他实施例中，光源113可以是可旋转的(例如可以联接到转子组件107)。
在一些实施例中，中空马达组件101可以用在测距/扫描系统(或激光雷达系统)中。例如，图1D是示出根据本技术的代表性实施例构造的激光雷达系统145中的第一中空马达组件101a和第二中空马达组件101b的局部示意性截面图。第一中空马达组件101a和第二中空马达组件101b彼此轴向相邻(例如，沿旋转轴线R)定位。第一中空马达组件101a包括定位在第一转子组件107a的径向外侧的第一定子组件108a。第二中空马达组件101b包括定位在第二转子组件107b的径向外侧的第二定子组件108b。在所示实施例中，第一/第二中空马达组件101a、101b是“内转子”型电动马达。在其他实施例中，第一/第二中空马达组件101a、101b中的一个(或两个)可以是“外转子”型电动马达。如图所示，激光雷达系统145包括里斯利棱镜对，里斯利棱镜对进一步包括第一棱镜114a和第二棱镜114b。第一棱镜114a位于第一中空马达组件101a的第一开口117a中。第二棱镜114b位于第二中空马达组件101b的第二开口117b中。第一棱镜114a联接到第一转子组件107a并与第一转子组件107a一起旋转。第二棱镜114b联接到第二转子组件107b并与第二转子组件107b一起旋转。通过旋转第一棱镜114a和第二棱镜114b，激光雷达系统145可以执行各种测距/扫描任务。参考图10进一步详细讨论旋转多个光学部件的实施例。
图2是示出根据本技术的代表性实施例构造的中空马达组件201的部件的等距视图。如所示，中空马达组件201包括具有环形结构的转子组件207。转子组件207定位成围绕旋转轴线R旋转。中空马达组件201还包括定位在转子组件207外侧的定子组件208。如图所示，定子组件208包括三个定子部分208a、208b和208c。当转子组件207旋转时，定子组件208保持静止。中空马达组件201包括三个轴承组件109a、109b和109c。在所示实施例中，定子部分208a、208b和208c以及轴承组件109a、109b和109c沿着(转子组件207的)圆周C定位在大致垂直于旋转轴线R的平面P中。在图2中，每个轴承组件109a-c位于定子部分208a-c中的两个之间。在一些实施例中，中空马达组件201可以包括与图示的轴承组件和定子部分的数量不同的数量的轴承组件和定子部分。
图3A是示出根据本技术的代表性实施例构造的中空马达组件301的部件的截面图。图3B是沿着图3A的线A-A的截面图，示出了中空马达组件301的部件。如图所示，中空马达组件301包括具有环形结构(和环形磁体320)的转子组件307。转子组件307定位成围绕旋转轴线R旋转。中空马达组件301包括定子组件308，定子组件308径向地位于转子组件307的外侧。如图所示，定子组件308包括彼此相反定位的两个定子部分308a和308b。当转子组件307旋转时，定子组件208保持静止。中空马达组件301包括四个轴承组件109a、109b、109c和109d。在所示实施例中，定子部分308a和308b以及轴承组件109a、109b、109c和109d在大致垂直于旋转轴线R的平面中围绕转子组件307的圆周定位。如图3A所示，每个定子部分208a、208b位于定位部件109a-d中的两个之间。在其他实施例中，中空马达组件301可以包括不同数量的轴承组件和定子部分。
如图3B所示，中空马达组件301包括从转子组件307径向向外延伸的导轨(或突出部)315。导轨315定位成便于保持轴承组件109a-d相对于转子组件107的位置(例如轴向位置)。
图4A是示出根据本技术的代表性实施例构造的中空马达组件401的部件的俯视图。图4B是沿着图4A的线B-B的截面图，示出了中空马达组件401的部件。如图所示，中空马达组件401包括转子组件407、定子组件408和定位部件409，定位部件409定位在转子组件407和定子组件408之间。转子组件407定位成围绕旋转轴线R旋转。定子组件408定位在转子组件407的外侧并且不旋转。如图所示，转子组件407定位成与定子组件408相邻但可相对于定子组件408旋转。在图4A和4B所示的图示实施例中，定位部件409包括在大致垂直于旋转轴线R的平面中围绕转子组件407的圆周定位的多个滚珠。定位部件409定位在由转子组件407和定子组件408形成的一体的壳体中。如图所示，转子组件407和定子组件408都具有环形结构。在一些实施例中，定位部件409可以包括环形结构。
图4C是沿着图4A的线B-B的截面图，示出了中空马达组件401a的另一个实施例。在该实施例中，中空马达组件401a包括定位部件409a，该定位部件409a进一步包括在大致垂直于旋转轴线R的平面中围绕转子组件407的圆周定位的多个滚动销。
图4D是示出根据本技术的代表性实施例构造的中空马达组件401b的部件的等距视图。中空马达组件401b包括转子组件407和定位在转子组件407外侧的定子组件408。转子组件407定位成相对于定子组件408(其不旋转)围绕旋转轴线R旋转。在该实施例中，中空马达组件401b包括定位部件409b，定位部件409b进一步包括多个滚珠。如所示，每个滚珠被定位在由定位在转子组件407和定子组件408之间的支撑部件417限定的空间中。支撑部件417被构造成保持定位部件409b相对于定子组件408和/或转子组件407的位置。
图5A是示出根据本技术的代表性实施例构造的中空马达组件501a的部件的等距视图。如所示，中空马达组件501a包括具有环形结构的转子组件507。转子组件507定位成围绕旋转轴线R旋转。中空马达组件501a包括定位在转子组件507外侧的定子组件508。如图所示，定子组件508包括彼此相反定位的两个定子部分508a和508b。当转子组件507旋转时，定子组件508保持静止。中空马达组件501a包括四个轴承组件509a、509b、509c和509d(注意轴承组件509d在图5A中不可见)。在所示实施例中，定子部分508a和508b沿着转子组件507的圆周定位在大致垂直于旋转轴线R的平面中。轴承组件509a、509b、509c和509d沿着转子组件507的另一圆周定位在大体上垂直于旋转轴线R的另一个平面中。在其他实施例中，中空马达组件501a可以包括与图5A中所示的轴承组件和/或定子部分的数量不同数量的轴承组件和/或定子部分。在一些实施例中，定子部分508a和508b中的至少一个可轴向定位成与轴承组件509a-d中的至少一个对齐。在其他实施例中，定子部分508a和508b都不轴向定位成与轴承组件509a-d中的任何一个对齐。
图5B是示出根据本技术的代表性实施例构造的中空马达组件501b的部件的等距视图。如图所示，中空马达组件501b包括定位成围绕旋转轴线R旋转的转子组件507。如图所示，转子组件507包括磁体520和磁轭522。磁轭522包括外部部分507a和内部部分507b。内部部分507b包括内表面516，该内表面516周向地面向或界定内部腔室(或内部空间)517。内部腔室或空间517可用于容纳光学部件(例如透镜、棱镜和/或其他合适的装置)和/或光源。外部部分507a形成有凹部518，凹部518被构造成容纳具有平坦结构的磁体520。在一些实施例中，内部部分507b大致平行于旋转轴线R定位，并且外部部分507a大致垂直于旋转轴线R定位。
如图5B所示，中空马达组件501b包括定子组件508，定子组件508位于转子组件507的至少一部分(例如，内部部分507b)的外侧。如图所示，定子组件508包括彼此相反定位的两个定子部分508a和508b。当转子组件507旋转时，定子组件508保持静止。中空马达组件501b包括四个轴承组件509a、509b、509c和509d(注意轴承组件509d在图5B中不可见)。在所示实施例中，定子部分508a和508b沿着转子组件507的第一圆周定位在大致垂直于旋转轴线R的平面中。轴承组件509a、509b、509c和509d沿着转子组件507的第二圆周在大体上垂直于旋转轴线R的另一个平面中定位。在一些实施例中，第一圆周的半径可以与第二圆周的半径大致相同。
图5C是示出根据本技术的代表性实施例构造的中空马达组件501c的部件的等距视图。中空马达组件501c包括定位成围绕旋转轴线R旋转的转子组件507。如图所示，转子组件507包括磁体520和磁轭522。磁轭522包括外部部分507a和内部部分507b。内部部分507b包括内表面516，该内表面516周向地面向或界定内部腔室517，内部腔室517可用于容纳(例如，联接到转子组件507的)可旋转部件或(例如，联接到不可旋转部件，例如壳体或底座的)不可旋转部件。如图所示，外部部分507a形成为与磁体520齐平，使得转子组件507具有光滑的外表面524。在所示实施例中，磁体520轴向定位在定子组件508和定子组件507的外部部分507a之间。在其他实施例中，磁体520可以径向定位在定子组件508和定子组件507的内部部分507b之间。
如图5C所示，中空马达组件501c包括定子组件508，定子组件508位于转子组件507的至少一部分(例如内部部分507b)的外侧。如图所示，定子组件508包括彼此相反定位的两个定子部分508a和508b。当转子组件507旋转时，定子组件508保持静止。中空马达组件501c包括四个轴承组件509a、509b、509c和509d(注意轴承组件509d在图5B中不可见)。在所示实施例中，定子部分508a和508b以及轴承组件509a、509b、509c和509d在大致垂直于旋转轴线R的平面中沿着转子组件507的圆周定位。
图5D包括示出根据本技术的代表性实施例构造的中空马达组件501d的部件的端视图。中空马达组件501d包括转子组件507，转子组件507被定位成绕旋转轴线R(例如，垂直于图5D所在的平面延伸)旋转。当转子组件507旋转时，定子组件508保持静止。如所示，转子组件507包括环形结构。中空马达组件501d包括定位在转子组件507外侧的定子组件508。如图所示，定子组件508包括彼此相反定位的两个扇形定子部分(或弧形定子部分)519a和519b。每个扇形定子部分519a-b包括定子芯部526、从定子芯部526延伸的绕组部分(或绕组突出部)528以及连接部件530，该连接部件530被构造成连接到中空马达组件501d的底座523。底座523可以进一步联接到中空马达组件501d的其他部件(例如，壳体)。绕组部分528可以用于将线绕组部件定位在其上(例如，通过将线缠绕在绕组部分528上)。在一些实施例中，中空马达组件501d可以包括定位成保持转子组件507相对于定子组件508的位置的多个轴承组件(图5D中未示出)。
图5E是示出根据本技术的代表性实施例构造的中空马达组件501e的部件的等距视图。中空马达组件501e包括第一(或下)转子/定子组531、第二(或上)转子/定子组532和底座533，底座533被定位成将第一转子/定子组531联接到第二转子/定子组532。第一转子/定子组531和第二转子/定子组532具有相似的结构并且定位在底座533的相反侧上。在其他实施例中，第一和第二转子/定子组531、532可以通过其他合适的结构或机构联接。
如图5E所示，第一转子/定子组531、532中的每一个包括定位成围绕旋转轴线R旋转的转子组件507。如图所示，转子组件507包括磁体520和联接到磁体520的磁轭522。磁轭522包括外部部分507a和内部部分507b。内部部分507b包括内表面516，内表面516周向地面向或界定内部腔室517。如图所示，外部部分507a形成有凹部518，凹部518被构造成容纳具有平坦结构的磁体520。
如图5E所示，每个第一转子/定子组531、532包括定子组件508，定子组件508位于转子组件507的至少一部分(例如，内部部分507b)的外侧。如所示，定子组件508包括环形结构。以下参考图6A-6C进一步详细讨论环形定子组件的实施例。每个第一转子/定子组531、532包括“环形”轴承组件509(例如，一组轴承、滚珠、滚动销和/或其他合适的滚动部件)，“环形”轴承组件509被环形地定位以保持转子组件507相对于定子组件508的位置。因为磁体520定位在定子组件508的外侧，即使转子组件507的一部分(例如，内部部分507b)定位在定子组件508的内侧，也可以将中空马达组件501e描述为“外转子”型。
如图5E所示，磁轭522(例如，作为转子组件507的一体式部件)具有能够大致覆盖磁体520、定子组件508和轴承组件509的结构(例如，该结构大致覆盖这些部件的顶侧、内侧和外侧)。在这样的实施例中，磁轭522可以用作保护磁体520、定子组件508和轴承组件509的壳体。在一些实施例中，磁轭522可以具有不同的结构(例如，它可以覆盖这些部件的其他侧面的一部分)。
第一/第二转子/定子组531、532可以被单独控制，使得第一/第二转子/定子组531、532的转子组件507可以以不同的旋转速度旋转。在一些实施例中，第一转子/定子组531的转子组件507可以联接到第一光学部件(例如，第一透镜或棱镜)，并且第二转子/定子组532的转子组件507可以联接到第二光学部件(例如，第二透镜或棱镜)。中空马达组件501e可以进一步包括定位在其中的光源。通过分开地(例如，以不同的旋转速度和/或方向，到不同的角度)控制第一和第二转子/定子组531、532的转子组件507，中空马达组件501e可以精确地控制从光源发出的穿过第一/第二光学部件(例如，穿过中空马达组件501e内部的内部腔室517)的光线。以下参考图9A-10讨论用于控制发射的光线的技术和装置的实施例。
图5F、图5G和图5H是示出根据本技术的代表性实施例的用于“预定位”或“预拧紧”的方法的示意图。下面参照图14进一步详细讨论“预定位”或“预拧紧”的方法。在图5F和5G中，中空马达组件501f、501g各自包括转子组件507、定子组件508和轴承组件509，转子组件507定位成围绕旋转轴线R旋转，定子组件508定位在转子组件507外侧，轴承组件509定位成保持转子组件507相对于定子组件508的位置。转子组件507包括磁体520和联接到磁体520的磁轭522。轴承组件509进一步包括(1)联接到转子组件507并被构造成与转子组件507一起旋转的内部部分5091(更靠近旋转轴线R)；(2)位于内部部分5091径向外侧的外部部分5092(更远离旋转轴线R)；和(3)可旋转地定位在内部部分5091和外部部分5092之间的滚动部件5093。在一些实施例中，内部部分5091和/或外部部分5092可以是环形或部分环形形状。
当轴承组件509被制造并且在其被安装之前，典型地提供轴承间隙以使得轴承组件(例如滚动部件5093)的部件可以轴向地(例如以轴向间隙)和/或径向地(例如，以径向间隙)移动。然而，这种间隙可能会导致轴承组件在操作过程中移动，这又会导致噪音、振动、热和其他不希望的效果。这种效果可以通过“预定位”或“预拧紧”过程来减轻，其中可以通过使相反的力作用在轴承组件上来减小这种轴承间隙。
在图5F中，磁体520沿着大致平行于旋转轴线R的方向定位。当电流在定子组件508中流动时，在磁体520和定子部件508之间产生磁力。磁力可以使磁体520移动成与定子部件508对准(例如，如图5F中的箭头A1所示，磁体520的边缘与定子组件508的边缘大致齐平或基本齐平)。当磁体520移动时，联接的磁轭522也沿相同方向移动(例如，如图5F中的箭头A2所示)。磁轭522联接到内部部分5091。因此，当磁轭522移动时，内部部分5091也移动(例如，如图5F中的箭头A3所示)。在一些实施例中，内部部分5091可以与磁轭522联接并且因此与磁轭522一起移动，而外部部分5092可以不与磁轭522一起移动(例如，外部部分5092可以固定地联接到壳体或者类似的结构)。因此，当内部部分5091相对于外部部分5092移动时，相反的力A3和A4沿着轴向方向作用在轴承组件509上，由此减小滚动部件5093的内部轴向间隙。换句话说，内部部分5091和外部部分5092之间的相对运动可便于将滚动部件5093定位在其正确的工作位置处(例如，以减小轴承组件509的轴向间隙)。因此，滚动部件5093可以更好地定位在内部部分5091和外部部分5092之间，这可以有效地减少噪音或振动。
在图5G中，磁体520定位在定子组件508和轴承组件509之间，但仍然可以用于定向轴承组件509。当电流在定子组件508中流动时，电流在磁体520和定子部件508之间产生磁力，磁力可以使磁体520朝向定子部件508移动(例如，如图5G中的箭头B1所示，磁体520和定子部件508之间的间隙G的尺寸减少)。当磁体520移动时，联接的磁轭522也沿相同方向移动(例如，如图5G中的箭头B2所示)。磁轭522联接到内部部分5091。因此，当磁轭522移动时，内部部分5091也移动(例如，如图5G中的箭头B3所示)。在一些实施例中，内部部分5091可以与磁轭522联接并且因此与磁轭522一起移动，而外部部分5092可以不与磁轭522一起移动(例如，外部部分5092可以固定地联接到壳体或者类似的结构)。因此，当内部部分5091相对于外部部分5092移动时，相反的力B3和B4沿着轴向方向作用在轴承组件509上，由此减小滚动部件5093的内部轴向间隙。换句话说，内部部分5091和外部部分5092之间的相对运动可便于将滚动部件5093定位在其正确的工作位置处(例如，以减小轴承组件509的轴向间隙)。因此，滚动部件5093可以更好地定位在内部部分5091和外部部分5092之间，这可以有效地减少噪音或振动。这里描述的“预定位”或“预拧紧”过程可应用于其他类型的轴承组件(例如，定位部件109)。
在一些实施例中，“预定位”或“预拧紧”过程可以通过将两个或更多个附加磁体添加到中空马达组件来完成。例如，图5H示出了根据本技术的代表性实施例的用于通过附加磁体进行“预定位”或“预拧紧”的方法。图5H中的中空马达组件501h包括第一和第二转子/定子组531、532(例如，类似于图5E中讨论的马达结构)。
第一转子/定子组531包括被构造成与第二转子/定子组532的第二连接构件550Y联接的第一连接构件550X。第一转子/定子组531包括联接到光学部件514的第一转子组件507X、定位在第一转子组件507X的径向外侧的第一定子组件508X、定位成保持第一转子组件507X相对于第一定子组件508X的位置的第一轴承组件509X以及定位成与第一连接构件550X相邻的第一磁体551X。第二转子/定子组532包括第二转子组件507Y、定位在第二转子组件507Y的径向外侧的第二定子组件508Y、定位成保持第二转子组件507Y相对于第二定子组件508Y的位置的第二轴承组件509Y以及与第二连接构件550Y相邻定位的第二磁体551Y。在一些实施例中，第二转子/定子组532也可以连接到光学部件。在图5H所示的实施例中，第一轴承组件509X和第二轴承组件509Y都具有环形结构。
第一轴承组件509X包括内部部分509X1(可旋转，并联接到第一转子组件507X)和外部部分509X2(不可旋转，并联接到壳体537)。第一轴承组件509X可以在外部部分509X2和内部部分509X1之间包括一个或多个滚动部件(图5H中未示出)，以便于这两个部件之间的相对旋转。类似地，第二轴承组件509Y可以包括外部部分509Y2(不可旋转，并联接到壳体537)和内部部分509Y1(可旋转，并联接到第二转子组件507Y)。
如图5H所示，第一磁体551X和第二磁体551Y被构造为产生排斥磁力。当第一转子组件507X旋转到第一磁体551X和第二磁体551Y轴向对齐的位置时(如图5H所示)，排斥磁力沿方向D1移动第一磁体551X和第一连接构件550X并沿相反的方向D2移动第二磁体551Y和第二连接构件551Y。结果，内部部分509X2、509Y2可以通过排斥磁力(例如，经由第一转子组件507X和第二转子组件507Y以及第一连接部件550X和第二连接部件550Y)移动。更具体地，内部部分509X1沿方向D1移动，并且内部部分509Y1沿方向D2移动。相反的力(在方向D1和D2上)作用在第一轴承组件509X上。类似地，相反的力(在方向D1和D2上)作用在第二轴承组件509Y上。相应地，第一轴承组件509X和第二轴承组件509Y可以以与上面参考图5F和5G描述的方式类似的方式“预定位”或“预拧紧”。在一些实施例中，上面参照图5H描述的“预定位”或“预拧紧”方法可应用于具有单个转子/定子组(例如，第一转子/定子组531)的中空马达组件。例如，在这样的实施例中，第一磁体551X可以附接到第一转子组件507X，并且第二磁体551Y可以附接到壳体537或附接到与壳体537连接的底座。当第一磁体551X和第二磁体551Y定位成产生排斥磁力时，轴承组件509X可以以类似于上述方式的方式“预定位”或“预拧紧”。
图6A是示出根据本技术的代表性实施例构造的中空马达组件601的部件的等距视图。中空马达组件601包括具有环形结构的转子组件507。转子组件507定位成围绕旋转轴线R旋转。中空马达组件601包括定位在转子组件507外侧的环形的定子组件608。环形定子组件608包括连续的环形结构。中空马达组件601包括四个轴承组件509a、509b、509c和509d(注意轴承组件509d在图6A中不可见)。在所示实施例中，定子组件608沿着转子组件507的第一圆周定位在大致垂直于旋转轴线R的平面中。轴承组件509a、509b、509c和509d沿着转子组件507的第二圆周在大体上垂直于旋转轴线R的另一个平面中定位。在图6A所示的实施例中，第一圆周的半径大体上与第二圆周的半径相同。在一些实施例中，中空马达组件601可以具有带有环形结构的定位组件。
图6B和图6C是示出根据本技术的代表性实施例构造的环形定子组件608a，608b的等距视图。如图6B所示，环形定子组件608a包括(1)环形定子芯部626，以及(2)沿定子组件608a定位并从定子组件608a向内延伸的多个绕组部分(或绕组突出部)628。绕组部分628可以用于(例如，通过将线缠绕在绕组部分628上)将线绕组部件定位在其上。在图6B中，绕组部分628(例如，朝向旋转轴线R)径向定位。在图6C中，环形定子组件608b可以包括沿圆周方向彼此相邻定位的多个(例如六个)定子部段634a-f。在图6C中，绕组部分628(例如，大致平行于旋转轴线R)沿轴向定位。
图6D是示出根据本技术的代表性实施例构造的一个定子部段634的等距视图。如所示出的，定子部段634可以包括主体635和从主体635延伸的一个或多个(例如四个)突出部636。在一些实施例中，突出部636可以用于将绕组部件定位在其上。定子部段634可在一侧(例如，定子部段634的内侧)上包括六边形凹部646和六边形突出部647。六边形凹部646被构造成适配地容纳(位于其旁边的另一个定子部段634的)另一六边形突出部647。通过这种布置，六个定子部段634a-f可一起形成图6C中所示的定子组件608b。在其他实施例中，六个定子部段634a-f中的至少两个可以通过粘合剂或其他合适的方式联接。在一些实施例中，定子部段634可以通过绕组部件(例如线绕组)来制成。
图7A是示出根据本技术的代表性实施例构造的中空组件701a的部件的俯视图。中空组件701a包括壳体737和定位在壳体737中的转子组件707。转子组件707定位成围绕旋转轴线R旋转。中空组件701a还包括定位在壳体737的四个角部处并在转子组件707外侧的四个定位部件709a-d。定位部件709a-d可相对于转子组件707旋转并保持转子组件707的(径向)位置。定位部件709a-d中的至少一个可以被联接到驱动组件(例如，电动马达)。驱动组件提供扭矩以旋转定位部件709a-d和转子组件707。
图7B是示出根据本技术的代表性实施例构造的中空组件701b的部件的等距视图。中空组件701b包括第一转子组件707a、第二转子组件707b、第一定位部件709a、第二定位部件709b和驱动组件708(例如电动马达)。第一/第二转子组件707a、707b都定位成围绕公共旋转轴线R旋转。第一定位部件709a可旋转地联接到第一转子组件707a并且定位在第一转子组件707a的外侧。第一定位部件709a可相对于第一转子组件707a旋转并保持其位置。第二定位部件709b可旋转地联接到第二转子组件707b并且定位在第二转子组件707b的外侧。第二定位部件709b可相对于第二转子组件707b旋转并保持其位置。如图所示，第一/第二定位部件709a、709b连接到驱动组件708并由驱动组件708驱动(例如，第一定位部件709a和第二定位部件709b沿着轴向方向A同轴定位)。在其他实施例中，第一定位部件709a和第二定位部件709b可以由分开的驱动组件驱动。在一些实施例中，第一定位部件709a和第二定位部件709b可以不同地(例如，非同轴地)定位。在所示实施例中，第一定位部件709a是第一齿轮(例如，具有第一数量的齿轮齿)并且第二定位部件709b是不同于第一齿轮的第二齿轮(例如，具有第二数量的齿轮齿)。因为第一齿轮可以具有不同于第二齿轮的构造(例如，不同数量的齿)，所以驱动组件708可以以不同的旋转速度旋转第一/第二转子组件707a、707b。在一些实施例中，第一光学部件可以定位在第一转子组件707a的内部并且固定地联接到第一转子组件707a，并且第二光学部件可以定位在第二转子组件707b的内部并且固定地联接到第二转子组件707b。在这样的实施例中，驱动组件708可以以不同旋转速度旋转第一/第二光学部件。
图7C是示出根据本技术的代表性实施例构造的另一中空组件701c的部件的等距视图。中空组件701c包括第一转子组件707a、第二转子组件707b、第一定位部件709a、第二定位部件709b和驱动组件708。第一/第二转子组件707a、707b都定位成围绕旋转轴线R旋转。第一定位部件709a定位在第一转子组件707a的外侧并经由第一带738a与第一转子组件707a联接。第一定位部件709a可以与第一转子组件707a一起旋转并保持其位置。第二定位部件709b定位在第二转子组件707b的外侧并经由第二带738b与第二转子组件707b联接。第二定位部件709b可以与第二转子组件707b一起旋转并保持其位置。如图所示，第一/第二定位部件709a、709b都连接到驱动组件708并由驱动组件708驱动。在所示实施例中，第一定位部件709a和第二定位部件709b具有相似的尺寸/形状。因此，驱动组件708可以以相同的旋转速度旋转第一/第二转子组件707a、707b。在其他实施例中，第一定位部件709a和第二定位部件709b可以具有不同的尺寸/形状，使得驱动组件708可以以不同的旋转速度旋转第一/第二转子组件707a、707b。在一些实施例中，第一光学部件可以定位在第一转子组件707a的内部并且固定地联接到第一转子组件707a，并且第二光学部件可以定位在第二转子组件707b的内部并且固定地联接到第二转子组件707b。在这样的实施例中，驱动组件708也可以旋转第一/第二光学部件。
图8是示出根据本技术的代表性实施例构造的中空组件801的部件的俯视图。中空组件801包括壳体(或环形齿轮)837、转子组件(或太阳齿轮)807、底座(或行星架)840以及可旋转地联接至底座840的四个定位部件(或行星小齿轮)809a-d。底座840可以是固定的而且是不可旋转的。转子组件807定位在定位部件809a-d、底座840和壳体837的内侧。转子组件807可以相对于旋转轴线R旋转。定位部件809a-d中的至少一个可以被联接到驱动组件(例如，电动马达)。驱动组件提供扭矩以旋转定位部件809a-d。当定位部件809a-d旋转时，转子组件807和壳体837也旋转。定位部件809a-d在转子组件807和壳体837旋转时可以保持转子组件807和壳体837的相对位置。在一些实施例中，第一光学部件可以联接到转子组件807并与其一起旋转，并且第二光学部件可以联接到壳体837并且与壳体837一起旋转。
图9A是示出根据本技术的代表性实施例构造的中空马达组件901的部件的示意图。在所示的实施例中，中空马达组件901被构造成驱动定位在其中的光学部件914。如图所示，中空马达组件901还包括壳体937、转子组件907、定位在转子组件907外侧的定子组件908、定位部件909和光源913(例如测距/扫描部件/传感器或用于激光雷达系统的光源)。定位部件909定位在定子组件908和转子组件907之间以保持转子组件907相对于定子组件908的位置。如图所示，定子组件908固定地附接到壳体937。定子组件908(相对于旋转轴线R)定位在转子组件907的径向外侧并与转子组件907同轴定位。转子组件907可以相对于定子组件908旋转。在所示实施例中，光学部件914联接到转子组件907并与其一起旋转。通过该布置，光学部件914可与光源913一起协作以调节来自光源913的光线的方向(如图9A中的箭头所示)(以执行扫描或测距任务)。
例如，在第一时间点，来自光源913的光线穿过光学部件914并且光学部件914将其方向从箭头T改变为箭头T1(例如，光学部件914具有不对称的形状，因此它可以改变入射光线的方向)。从第一时间点到第二时间点，光学部件914已经旋转。在第二时间点，来自光源913的光线穿过光学部件914，并且光学部件914将其方向从箭头T改变为箭头T2。结果，光学部件914可以调节来自光源913的光线的方向。
在一些实施例中，中空马达组件901还可以被构造为驱动(UAV的)螺旋桨105。如虚线所示，中空马达组件901可以联接到螺旋桨105，螺旋桨105包括第一叶片110、与第一叶片110相对的第二叶片111以及毂112。当转子组件907旋转时，螺旋桨105随之旋转。
如图所示，转子组件907具有内表面916，内表面116沿周向面向或界定内部腔室(或内部空间)917。内部腔室917可用于容纳光学部件914。光学部件914固定地联接到转子组件907。在一些实施例中，光学部件914和转子组件907可以通过机械机构(例如，连接部件、螺钉、螺栓、钉子、成对的凹部和突出部、楔和/或其他合适的机构)联接。在一些实施例中，光学部件914和转子组件907可以以/使用粘合剂联接。当转子组件907旋转时，光学部件914随之旋转。光学部件914的示例包括透镜、棱镜或其组合。
如图9A所示，光源913可以定位在中空马达组件901的中心处(例如，在旋转轴线R上)。在一些实施例中，光源913可以定位在壳体937中的其他位置处(例如，离开旋转轴线R)。在其他实施例中，光源913可以固定地附接到壳体937(的内表面)。在一些实施例中，从光源发射的光可以在其到达光学部件914之前被准直或调整。
在中空马达组件901联接到螺旋桨105的实施例中，光源913可以通过光学部件914将光线发射到螺旋桨105。光学部件914可以改变光线的方向(如图9A中的箭头所示)，然后将它们进一步引导到螺旋桨105。通过旋转光学部件914和转子组件907，可以控制光线的方向。因此，当光线进入螺旋桨105时，可以控制光线的入射角度。这样，可以相应地控制从螺旋桨105发射的光线。
例如，响应于接收到具有不同入射角度的入射光线，螺旋桨105可相应地产生各种视觉指示(例如，通过以不同入射角度重定向/反射光线)。在一些实施例中，螺旋桨105可以包括光导结构，光导结构还包括：(1)光入射部，其被构造/定位成接收来自中空马达组件901的光线；(2)光传输部，其被构造/定位成传输光线；和(3)光出射部，其被构造/定位成沿一个或多个方向朝向目标(例如，操作员、旁观者和/或目标表面)引导光线。在一些实施例中，视觉指示可以包括螺旋桨105或UAV的外轮廓。在一些实施例中，视觉指示可以指示UAV的位置(或UAV部件的位置)。在一些实施例中，视觉指示可以指示UAV的状态/参数(例如，行进方向、定向和/或飞行状态)。
图9B和9C是示出根据本技术的多个实施例构造的光学部件914a、914b的等距视图。如图9B所示，一个光学部件914a可以具有椭圆柱形状。如图9C所示，另一光学部件914b可具有椭圆楔形。在其他实施例中，光学部件可以形成为圆柱形或可以具有其他合适的形状。光学部件914a、914b都可具有第一表面941和与第一表面941相反的第二表面942。在所示实施例中，第一表面941和第二表面942大致不彼此平行。在其他实施例中，第一表面941和第二表面942可以大致彼此平行。在所示实施例中，第一表面941和第二表面942都是平坦表面。然而，在其他实施例中，第一/第二表面941、942中的一个或两个可以是弯曲表面(例如，如图10中所示的虚线)、粗糙表面、齿形表面或其组合。例如，当用户想要聚焦光线时，用户可以选择具有一个或两个弯曲表面的凸形光学部件。作为另一示例，当用户需要漫射光线时，用户可以选择具有一个或两个齿形/粗糙表面的光学部件。
图10是示出根据本技术的实施例的使用多个光学部件的示意图。本技术可以用于改变/控制穿过多个光学部件的多个光线的光路。控制光路的能力在某些技术领域中很重要，例如通过发射/接收激光束进行距离测量。如图10所示，光源913、第一光学部件914c和第二光学部件914d沿旋转轴线R定位。第一光学部件914c和第二光学部件914d可以以不同的旋转速度和/或方向旋转。例如，第一光学部件914c可以固定地联接到第一转子组件，并且第二光学部件914d可以固定地联接到第二转子组件。第一/第二转子组件可以被独立地控制/旋转。光源913可以将光线沿着旋转轴线R(如图10中的D1所示)引导至第一光学部件914c。第一光学部件914c然后将入射光线的方向从D1改变为D2。第二光学部件914d然后进一步将入射光线的方向从D2改变到D3。通过旋转第一光学部件914c和第二光学部件914d，用户可以精确地控制从光源913发射的光线的方向。(为了清楚起见，在这样的实施例中，第一/第二转子组件仅用于旋转第一/第二光学部件914c、914d，并且不用于旋转螺旋桨。)
上述光学部件可以具有不对称的形状。在旋转时，这些部件可能没有平衡。本技术的特定实施例可以解决这个潜在问题。例如，图11A和图11B是示出根据本技术的代表性实施例构造的配重1143、1144的示意图。在图11A和11B中，光学部件1114固定地联接到转子组件1107。光学部件1114和转子组件1107定位成围绕旋转轴线R一起旋转。如图所示，光学部件1114具有不对称形状。在旋转平衡分析(以下参考图12讨论)之后，可以确定配重1143、1144的形状、材料和/或重量。也可以确定定位或安装配重1143、1144的位置。如图11A所示，配重1143可以是固定地连接到转子组件1107的内表面的配重块。在图11B中，配重1144可以粘合剂粘到转子组件1107的内表面。至少由于与配重1143相比，配重1144阻挡更少的光通过，所以图11B中的光学部件1114可以具有比图11A中的光学部件1114更好的光透射率。在一些实施例中，配重1143、1144可以由具有不同的密度的材料制成。在一些实施例中，为了增强光学部件1114的光透射率，还可以考虑配重1143、1144的形状、透明度或其他合适的参数。在其他实施例中，配重1143、1144可以定位在其他位置处，例如转子部件1107的边缘或周边部分。在一些实施例中，配重1143、1144的数量可以变化。
在一些实施例中，代替增加配重，光学部件1114可通过去除其一部分而被平衡。在一些实施例中，光学部件1114可以被重新成形以平衡其旋转。在一些实施例中，转子组件1107可以以类似的方式单独或与平衡光学部件1114结合以被平衡。
图12是示出根据本技术的代表性实施例构造的光学部件1214的旋转平衡分析的示意图。如图所示，光学部件1214具有不对称的形状，因此其不能以平衡的方式围绕旋转轴线Z旋转。本技术提供了用于有效且高效地确定如何平衡具有不对称形状的光学部件的方法。该方法部分基于光学部件的质量和密度。
首先，该方法包括基于下面的积分等式(A)计算光学部件的每个层的质量(m)和半径矢量(r)的乘积：
在以上等式(A)中，“Pz”表示水平高度Z处的“不平衡”值，“S”表示水平高度Z的横截面积，“ρ”表示水平高度Z处的光学部件的密度，并且代表半径矢量。
该方法然后将计算的乘积值分解成两个或更多个水平高度。例如，如图12所示，根据下面的等式(B)和(C)，计算的乘积值可以被分解为水平高度Z1和Z2。
在上面的等式(B)和(C)中，“P1”表示水平高度Z1处的“不平衡”值，“P2”表示水平高度Z2处的“不平衡”值，“V”表示光学部件的体积，“Z”是高度变量，“ρ”表示在水平高度Z处的光学部件的密度，并且表示半径矢量。基于上面的等式(A)、(B)和(C)，用户可以确定在特定水平高度处(例如水平高度Z1和Z2)添加(或在一些实施例中去除)的“不平衡”量(例如，要添加多少重量)。
以下是示出如何可以针对具有直角三角形横截面的棱镜计算“不平衡”值的示例。假设棱镜的高度为“H”，棱镜的半径为“r”，则水平高度Z0处的“不平衡”值“PZ0”可以计算如下：
在上面的等式(D)中，“S”表示水平高度Z0处的(横截面)面积，其可以由圆“x2+y2＝R2”和线“y＝y0”来限定。表示从点(x，y)到棱镜的旋转轴线的半径矢量。“ρ”代表棱镜的密度。可以基于下面的等式(E)、(F)和(G)进一步计算水平高度Z0处的“不平衡”值。
该方法可以进一步将“不平衡”值分解为两个水平高度，“Z＝H/2”和“Z＝-H2”。该方法然后可以积分计算所有水平高度“Z＝Z0”处的“不平衡”值。因此，可以基于下面的等式(H)、(I)、(J)和(K)计算这两个水平高度(P1和P11)处的“不平衡”值。
图13是示出根据本技术的代表性实施例的用于制造(或组装)中空马达设备的方法1300的实施例的流程图。在方框1301处，方法1300包括对光学部件执行旋转平衡分析以生成分析结果。可以在以上参照图12的描述中找到旋转平衡分析的实施例。分析结果向用户显示光学部件是否需要平衡。在方框1303处，方法1300可以包括至少部分基于分析结果对光学部件进行重量平衡。在一些实施例中，配重(例如，重量块、粘合剂和/或其他合适的重物)可以联接到光学部件以平衡光学部件。在一些实施例中，光学部件的一部分可以被移除以平衡光学部件。在一些实施例中，光学部件可以被再成形以被平衡。可以在以上参考图11的描述中找到平衡过程的实施例。
在方框1305处，方法1300包括将光学部件定位在至少部分地由转子组件的内部部分限定的内部腔室中。内部腔室的实施例包括上面讨论的内部腔室117、517和917。在方框1307处，方法1300包括将光学部件联接到转子组件。在方框1309处，转子组件可旋转地联接到定位部件。在一些实施例中，定位部件可以是轴承组件。在一些实施例中，定位部件可以是轴承、齿轮、拉拔器、辊子和/或其他合适的部件。在方框1311处，定位部件可旋转地联接到定子组件。定位部件定位在转子组件的内部部分的外侧以保持转子组件相对于定子组件的位置。
图14是示出根据本技术的代表性实施例的用于将轴承组件预定位在中空马达设备中的方法1400的实施例的流程图。中空马达设备包括具有旋转轴线的转子组件和邻近转子组件同轴定位的定子组件。轴承组件被构造成保持转子组件相对于定子组件的位置。轴承组件包括(1)连接到转子组件的内部部分，(2)位于内部部分的轴向外侧的外部部分，以及(3)可旋转地定位在内部部分和外部部分之间的一个以上的滚动部件。参照图5F和5G详细讨论内部部分、外部部分和滚动部件的实施例。在方框1401处，方法1400包括导致在定子组件和转子组件之间产生磁力。在方框1403处，该方法包括经由磁力引起轴承组件的内部部分和轴承组件的外部部分之间的相对运动，以减小轴承组件的轴承间隙。
如上所述，本技术的多个方面提供了一种改进的中空马达组件，改进的中空马达组件使用户能够将光学部件定位在其中，使得该部件可以与中空马达组件的转子组件一起旋转。转子组件可以联接到UAV的螺旋桨并且使其旋转。除了驱动螺旋桨之外，中空马达组件还可以通过使光源定位在其中来照亮螺旋桨。螺旋桨可接收来自光源的光(光穿过可旋转的光学部件)，然后产生视觉指示以将与UAV相关联的信息(例如，状态)传达给操作员。因此，操作员可以以直接的方式有效地了解UAV的信息(例如，定向、位置、飞行状态和/或其他适合的状态)。这对于经验较少或相对较新的UAV操作员来说尤其有用，至少因为所讨论的技术可以帮助他们正确控制UAV。另一个优点包括中空马达组件可以具有紧凑的设计。因此，在不需要额外的安装空间的情况下，它可以通过用本技术的中空马达组件简单地替换传统的马达组件来用于传统的无人机中。
本技术还提供了一种中空设备，其可以包括可独立旋转的多个中空环形结构。每个环形结构可以联接到相应的光学部件并旋转它们。在特定实施例中，中空设备可以被用作激光测距装置。该装置可以包括激光源，激光源定位在其中并且被构造成通过光学部件将激光射线发射到目标表面。通过(1)引导激光射线通过光学部件和(2)控制光学部件的旋转，该装置可以产生各种期望的(例如，聚焦、平行、沿特定方向和/或其他合适的特性的)激光射线，该激光射线可用于测量不同类型的(例如，粗糙、光滑、有齿、成角度或其组合的)目标表面。此外有利的是，该装置可以具有紧凑的设计，使得用户可以携带装置或者可以容易地将装置安装在其他装置(例如车辆或UAV)中。
根据上述内容，将认识到，本文中已经出于说明的目的描述了本技术的具体实施例，但是可以在不偏离本技术的情况下做出各种修改。例如，上面在中空马达设备的情况下描述了特定实施例。在其他实施例中，本技术可以通过其他合适的可旋转中空环形结构(例如，具有中空环形结构的激光发射器)来实现。中空马达组件可以包括不同数量的定子部分、轴承组件和/或在此具体示出的其他元件。
此外，尽管已经在这些实施例的情况下描述了与本技术的某些实施例相关联的优点，但是其他实施例也可以表现出这样的优点，并且并非所有实施例都需要显示出落在本发明的范围内的优点。相应地，本公开和相关技术可以涵盖未在此明确示出或描述的其他实施例。
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Claims (118)

1.一种中空马达设备，包括：
能够围绕旋转轴线旋转的转子组件，所述转子组件具有围绕开口布置的内部部分，所述开口被构造成接收有效载荷的至少一部分；
定子组件，所述定子组件定位成与所述转子组件相邻并且相对于所述旋转轴线与所述转子组件同轴地定位；和
轴承组件，所述轴承组件设置在所述转子组件的所述内部部分的外侧并且以可操作方式联接到所述转子组件，所述轴承组件被构造成保持所述转子组件相对于所述定子组件的位置。
2.根据权利要求1所述的设备，
其中所述有效载荷包括光学部件，其中所述光学部件能够与所述转子组件一起围绕所述旋转轴线旋转。
3.根据权利要求2所述的设备，
其中所述光学部件通过连接部件联接到所述转子组件的所述内部部分。
4.根据权利要求3所述的设备，
其中所述转子组件构造有凹部以容纳所述连接部件。
5.根据权利要求2所述的设备，
其中使用粘合剂将所述光学部件联接到所述转子组件。
6.根据权利要求2所述的设备，
其中所述光学部件包括透镜。
7.根据权利要求2所述的设备，
其中所述光学部件包括棱镜。
8.根据权利要求7所述的设备，
其中所述旋转轴线穿过所述棱镜的第一表面和第二表面，并且其中所述第一表面和所述第二表面在所述棱镜的相反侧上。
9.根据权利要求8所述的设备，
其中所述第一表面包括平坦表面且所述第二表面包括弯曲表面。
10.根据权利要求8所述的设备，
其中所述第一表面包括第一平坦表面并且所述第二表面包括第二平坦表面。
11.根据权利要求10所述的设备，
其中所述第一平坦表面与所述第二平坦表面不平行。
12.根据权利要求8所述的设备，
其中所述第一表面包括第一弯曲表面并且所述第二表面包括第二弯曲表面。
13.根据权利要求12所述的设备，
其中所述第一弯曲表面与所述第二弯曲表面不平行。
14.根据权利要求2所述的设备，
其中所述光学部件是第一光学部件，并且其中所述设备还包括定位成围绕所述旋转轴线旋转的第二光学部件。
15.根据权利要求14所述的设备，
其中所述第一光学部件被构造成以第一旋转速度旋转，并且其中所述第二光学部件被构造成以不同于所述第一旋转速度的第二旋转速度旋转。
16.根据权利要求2所述的设备，
其中光学部件具有不对称形状。
17.根据权利要求2所述的设备，进一步包括配重，所述配重联接到所述转子组件并且被定位成能够使所述光学部件相对于所述旋转轴线平衡地旋转。
18.根据权利要求2所述的设备，进一步包括配重，所述配重联接到所述光学部件并且被定位成能够使所述光学部件相对于所述旋转轴线平衡地旋转。
19.根据权利要求18所述的设备，
其中所述配重定位成邻近所述光学部件的周边部分。
20.根据权利要求2所述的设备，
其中所述转子组件和所述光学部件中的至少一个被成形为使得所述转子组件和所述光学部件能够相对于所述旋转轴线以平衡的方式旋转。
21.根据权利要求1-20中任一项所述的设备，
其中所述定子组件相对于所述旋转轴线沿径向被定位在所述转子组件的外侧。
22.根据权利要求1-20中任一项所述的设备，
其中所述转子组件包括磁轭和联接到所述磁轭的至少一个磁体，并且其中所述至少一个磁体被定位在所述定子组件的径向外侧。
23.根据权利要求22所述的设备，
其中所述内部部分包括所述磁轭的至少一部分。
24.根据权利要求23所述的设备，
其中所述磁轭包括在所述定子组件的径向外侧并且固定地联接到所述至少一个磁体的第一部分，并且其中所述磁轭还包括定位在所述定子组件的径向内侧并形成所述内部部分的第二部分。
25.根据权利要求1-20中任一项所述的设备，
其中所述定子组件和所述轴承组件定位在距所述旋转轴线大致相同的距离处。
26.根据权利要求1-20中任一项所述的设备，
其中所述定子组件和所述轴承组件定位在大致垂直于所述旋转轴线的大致相同的平面中。
27.根据权利要求26所述的设备，
其中所述定子组件包括两个或更多个定子组件部分，并且其中所述轴承组件包括定位在对应的单独的定子组件部分之间的两个或更多个轴承组件部分。
28.根据权利要求27所述的设备，
其中所述单独的定子组件部分中的每一个定位在两个单独的轴承组件部分之间。
29.根据权利要求27所述的设备，
其中所述单独的轴承组件部分中的每一个定位在两个单独的定子组件部分之间。
30.根据权利要求27所述的设备，
其中所述单独的定子组件部分中的至少一个与所述单独的定子组件部分中的相应的另一个相对于所述旋转轴线沿径向相反地定位。
31.根据权利要求27所述的设备，
其中所述单独的轴承组件部分中的至少一个与所述单独的定位部件部分中的相应的另一个相对于所述旋转轴线沿径向相反地定位。
32.根据权利要求1-20中任一项所述的设备，
其中所述定子组件定位在大致垂直于所述旋转轴线的第一平面中，并且其中所述轴承组件定位在大致垂直于所述旋转轴线的第二平面中，所述第二平面与第一平面不同。
33.根据权利要求32所述的设备，
其中所述转子组件包括磁轭和联接到所述磁轭的至少一个磁体，并且其中所述至少一个磁体定位在所述定子组件和所述轴承组件之间，并且其中，所述磁轭包括大致平行于所述第一平面的第一部分和大致垂直于所述第一平面的第二部分。
34.根据权利要求32所述的设备，
其中所述转子组件包括磁轭和联接到所述磁轭的至少一个磁体，并且其中所述至少一个磁体定位在所述定子组件的径向内侧。
35.根据权利要求34所述的设备，
其中所述磁轭包括大致垂直于所述第一平面的部分，并且其中所述部分与所述轴承组件接触。
36.根据权利要求32所述的设备，
其中所述转子组件包括磁体和磁轭，并且其中所述磁体定位在所述定子组件和所述轴承组件之间。
37.根据权利要求32所述的设备，
其中所述转子组件包括磁体和磁轭，并且其中所述磁体具有平坦的圆形形状，并且其中所述磁轭具有用于容纳所述磁体的凹部。
38.根据权利要求37所述的设备，
其中所述磁轭包括所述转子组件的所述内部部分并且延伸到所述转子组件的内表面。
39.根据权利要求32所述的设备，
其中所述转子组件包括磁体和磁轭，并且其中所述磁体位于所述磁轭和所述轴承组件之间。
40.根据权利要求32所述的设备，
其中所述转子组件包括磁体和磁轭，并且其中所述磁体定位在所述磁轭的外侧。
41.根据权利要求40所述的设备，
其中所述磁轭形成所述转子组件的所述内部部分。
42.根据权利要求32所述的设备，
其中定子组件包括环形结构。
43.根据权利要求39所述的设备，
其中所述轴承组件包括两个或更多个轴承组件部分。
44.根据权利要求43所述的设备，
其中所述单独的轴承组件部分中的至少一个与所述单独的轴承组件部分中的相应的另一个相对于所述旋转轴线相反地定位。
45.根据权利要求32所述的设备，
其中所述轴承组件包括环形结构。
46.根据权利要求42所述的设备，
其中所述定子组件包含两个或更多个定子组件部分。
47.根据权利要求46所述的设备，
其中所述单独的定子组件部分中的至少一个与所述单独的定子组件部分中的相应的另一个相对于所述旋转轴线相反地定位。
48.根据权利要求1-20中任一项所述的设备，
其中所述定子组件定位在大致垂直于所述旋转轴线的第一平面中且相对于所述旋转轴线位于第一半径处，并且其中所述轴承组件定位在大致垂直于所述旋转轴线的第二平面中且位于不同于所述第一半径的第二半径处。
49.根据权利要求48所述的设备，
其中所述定子组件定位在所述轴承组件的径向外侧。
50.根据权利要求1-20中任一项所述的设备，还包括
导轨，所述导轨定位成邻近所述轴承组件，以保持所述轴承组件相对于所述定子组件的位置。
51.根据权利要求1-20中任一项所述的设备，还包括
导轨，所述导轨定位成邻近所述转子组件，以保持所述轴承组件相对于所述转子组件的位置。
52.根据权利要求51所述的设备，
其中所述导轨和所述转子组件一体地形成。
53.根据权利要求1-20中任一项所述的设备，
其中所述转子组件包括环形结构，并且其中所述定子组件定位在所述转子组件的径向外侧，并且其中所述轴承组件定位在所述定子组件和所述转子组件之间并以可旋转方式联接到所述定子组件和所述转子组件。
54.根据权利要求53所述的设备，
其中所述定子组件包括环形定子绕组部件。
55.根据权利要求53所述的设备，
其中所述定子组件包括弧形定子绕组部件。
56.根据权利要求53所述的设备，
其中所述定子组件具有定位在所述定子组件的第一表面中的第一凹部，并且其中所述转子组件具有定位在与所述第一表面相对的第二表面中的第二凹部，并且其中所述第一凹部和第二凹部定位成至少部分地容纳所述轴承组件。
57.根据权利要求53所述的设备，进一步包括支撑部件，所述支撑部件定位在所述定子组件和所述转子组件之间，以保持所述轴承组件相对于所述定子组件的位置。
58.根据权利要求57所述的设备，
其中所述支撑部件包括用于接收和约束所述轴承组件的一个或多个轴承的一个或多个开口。
59.根据权利要求1-20中任一项所述的设备，还包括联接到所述轴承组件的底座，并且其中所述定子组件固定地联接到壳体，并且其中所述底座固定地联接到所述壳体。
60.根据权利要求1-20中任一项所述的设备，
其中所述转子组件具有环形结构。
61.根据权利要求60所述的设备，
其中所述转子组件包括磁轭和联接到所述磁轭的至少两个独立的磁体，并且其中所述磁轭具有环形结构。
62.根据权利要求1-20中任一项所述的设备，
其中所述轴承组件包括联接到所述转子组件的内部部分和定位在所述内部部分的径向外侧的外部部分。
63.根据权利要求62所述的设备，
其中在所述定子组件和所述转子组件之间的磁力使所述内部部分沿着大致平行于所述旋转轴线的方向移动。
64.根据权利要求63所述的设备，
其中所述轴承组件还包括以可旋转方式定位在所述内部部分和所述外部部分之间的一个或多个滚动部件，并且其中当所述内部部分相对于所述外部部分沿轴向移动时，减小所述一个或多个滚动部件的轴向间隙。
65.根据权利要求64所述的设备，
其中所述转子组件包括磁体，并且其中当电流在所述定子组件中流动时，所述磁体的第一边缘定位成与所述定子组件的第二边缘基本齐平。
66.根据权利要求64所述的设备，
其中所述转子组件包括磁体，并且其中当没有电流在所述定子组件中流动时，所述磁体的第一边缘定位成与所述定子组件的第二边缘不齐平。
67.根据权利要求64所述的设备，
其中所述转子组件包括磁体，并且其中在所述磁体和所述定子组件之间存在间隙。
68.根据权利要求67所述的设备，
其中当电流在所述定子组件中流动时，所述磁体朝向所述定子组件移动，并且所述间隙的尺寸减小。
69.一种中空设备，包括：
至少一个环形结构，所述至少一个环形结构能够围绕旋转轴线旋转，所述至少一个环形结构具有布置在开口周围的内部部分，所述开口被构造成接收光学部件的至少一部分，所述光学部件与所述环形结构一起围绕所述旋转轴线旋转；和
至少一个传动部件，所述至少一个传动部件联接到所述至少一个环形结构；
其中驱动组件能够被控制，以经由所述至少一个传动部件使所述至少一个环形结构和所述至少一个光学部件相对于所述旋转轴线旋转，以便移动所述光学部件。
70.根据权利要求69所述的设备，
其中所述至少一个传动部件定位在所述至少一个环形结构的所述内部部分的径向外侧，以保持所述环形结构相对于所述旋转轴线的径向位置。
71.根据权利要求70所述的设备，
其中所述至少一个传动部件包括沿径向彼此相对地定位的两个传动部件。
72.根据权利要求69所述的设备，进一步包括定位部件，所述定位部件定位成保持所述环形结构相对于所述旋转轴线的径向位置。
73.根据权利要求72所述的设备，
其中所述定位部件包括轴承组件。
74.根据权利要求72所述的设备，
其中所述定位部件包括滚动部件。
75.根据权利要求69-74中任一项所述的设备，
其中所述至少一个传动部件中的至少一个包括带，并且所述驱动组件包括驱动部件，所述驱动部件经由所述带联接到所述至少一个环形结构中的至少一个。
76.根据权利要求69-74中任一项所述的设备，
其中所述至少一个传动部件中的至少一个包括齿轮，并且所述驱动组件包括驱动部件，所述驱动部件经由所述齿轮联接到所述至少一个环形结构中的至少一个。
77.根据权利要求69-74中任一项所述的设备，
其中所述至少一个传动部件中的至少一个包括环形齿轮，并且所述驱动组件包括驱动部件，所述驱动部件经由所述环形齿轮联接到所述至少一个环形结构中的至少一个。
78.根据权利要求69-74中任一项所述的设备，
其中所述驱动组件包括驱动部件，所述驱动部件经由太阳齿轮联接到所述至少一个环形结构中的至少一个。
79.根据权利要求69-74中任一项所述的设备，
其中所述驱动组件包括驱动部件，所述驱动部件经由滑轮联接到所述至少一个环形结构中的至少一个。
80.根据权利要求69-74中任一项所述的设备，
其中所述至少一个环形结构包括第一环形结构和第二环形结构，并且其中所述第一环形结构联接到第一光学部件并且能够与第一光学部件一起以第一旋转速度旋转，并且其中所述第二环形结构联接到第二光学部件并能够与第二光学部件一起以不同于所述第一旋转速度的第二旋转速度旋转。
81.根据权利要求80所述的设备，
其中所述至少一个传动部件包括第一传动部件和不同于所述第一传动部件的第二传动部件，并且其中所述第一环形结构联接到所述第一传动部件，并且其中所述第二环形结构连接到第二传动部件。
82.根据权利要求69-74中任一项所述的设备，还包括联接到所述至少一个环形结构的光学部件，并且其中所述光学部件能够相对于所述旋转轴线旋转到角度位置。
83.一种系统，包括：
根据权利要求1-68中任一项所述的中空马达设备，其中，所述中空马达设备是第一中空马达设备；和
具有根据权利要求1-68中任一项所述的元件的第二中空马达设备，其中所述第一中空马达设备和所述第二中空马达设备彼此相邻定位，并且所述第一中空马达设备和所述第二中空马达设备的旋转轴线是共用的。
84.根据权利要求83所述的设备，
其中所述第一中空马达设备和所述第二中空马达设备的转子组件能够以不同的旋转速度旋转。
85.根据权利要求83所述的设备，
其中所述第一中空马达设备和所述第二中空马达设备经由设备底座彼此固定地联接。
86.一种系统，包括：
根据权利要求69-82中任一项所述的中空设备，其中，所述中空设备是第一中空设备；和
具有根据权利要求69-82中任一项所述的元件的第二中空设备，其中所述第一中空设备和所述第二中空设备彼此相邻定位，并且所述第一中空设备和所述第二中空设备的旋转轴线是共用的。
87.根据权利要求86所述的设备，
其中所述第一中空马达设备和所述第二中空马达设备的环形结构能够以不同的旋转速度旋转。
88.根据权利要求86所述的设备，
其中所述第一中空马达设备和所述第二中空马达设备经由设备底座彼此固定地联接。
89.一种中空马达设备，包括：
能够围绕旋转轴线旋转的转子组件，所述转子组件具有围绕开口布置的内部部分，所述开口被构造成接收有效载荷的至少一部分，其中所述转子组件包括磁轭和联接到所述磁轭的至少一个磁体；
定子组件，所述定子组件邻近所述转子组件定位且相对于所述旋转轴线与所述转子组件同轴地定位；和
轴承组件，所述轴承组件设置在所述转子组件的所述内部部分的外侧并且以可操作方式联接到所述转子组件，所述轴承组件被构造成保持所述转子组件相对于所述定子组件的位置；
其中有效载荷包括光学部件；
其中所述光学部件能够与所述转子组件一起围绕所述旋转轴线旋转；
其中所述光学部件联接到所述转子组件的所述内部部分；
其中所述旋转轴线穿过所述光学部件的第一表面和第二表面；
其中所述第一表面和所述第二表面在所述光学部件的相反侧上；并且
其中所述光学部件具有不对称的形状。
90.一种中空设备，包括：
至少一个环形结构，所述至少一个环形结构能够围绕旋转轴线旋转，所述至少一个环形结构具有布置在开口周围的内部部分，所述开口被构造成接收光学部件的至少一部分，所述光学部件与环形结构一起围绕旋转轴线旋转；和
至少一个传动部件，所述至少一个传动部件联接到所述至少一个环形结构并且定位在所述至少一个环形结构的所述内部部分的径向外侧以保持所述环形结构相对于所述旋转轴线的径向位置；
联接到所述至少一个环形结构的光学部件，并且其中所述光学部件能够相对于所述旋转轴线旋转；
驱动组件，所述驱动组件联接到所述至少一个传动部件，以经由所述至少一个传动部件使所述至少一个环形结构和所述至少一个光学部件相对于所述旋转轴线旋转。
91.一种用于制造中空马达设备的方法，所述方法包括：
对光学部件执行旋转平衡分析以生成分析结果；
至少部分地基于所述分析结果对光学部件进行重量平衡；
将所述光学部件定位在至少部分地由转子组件的内部部分限定的内部腔室中，所述转子组件具有旋转轴线；
将光学部件联接到所述转子组件；
将所述转子组件以可旋转方式联接到定位部件；和
将所述定位部件以可旋转方式联接到所述定子组件；
其中所述定位部件定位在所述转子组件的所述内部部分的外侧；并且
其中所述定位部件被定位成保持所述转子组件相对于所述定子组件的位置。
92.根据权利要求91所述的方法，
其中所述光学部件包括透镜。
93.根据权利要求91所述的方法，
其中所述光学部件包括棱镜。
94.根据权利要求91所述的方法，还包括将所述光学部件定位成与所述转子组件一起围绕所述旋转轴线旋转。
95.根据权利要求91所述的方法，
其中所述光学部件具有不对称形状。
96.根据权利要求95所述的方法，进一步包括
将配重定位成邻近所述光学部件的周边部分。
97.根据权利要求95所述的方法，进一步包括
至少部分地基于所述旋转平衡分析来选择配重，所述旋转平衡分析至少部分地基于所述光学部件的形状和所述光学部件的密度。
98.根据权利要求96所述的方法，
其中所述配重包括粘合剂。
99.根据权利要求91-98中任一项所述的方法，还包括
将所述定子组件定位在所述转子组件外侧。
100.根据权利要求91-98中任一项所述的方法，
其中所述转子组件包括磁体和联接到所述磁体的磁轭，所述方法还包括将所述磁体定位在所述定子组件外侧。
101.根据权利要求91-98中任一项所述的方法，还包括
将润滑剂定位在所述定位部件和所述转子之间。
102.根据权利要求91-98中任一项所述的方法，还包括
将润滑剂定位在所述定位部件和所述定子组件之间。
103.根据权利要求91-98中任一项所述的方法，还包括
将支撑部件定位在所述定子组件和所述转子组件之间，以保持所述定位部件的位置。
104.根据权利要求91-98中任一项所述的方法，
其中所述支撑部件包括环形结构并且至少部分地限定用于定位所述定位部件的空间。
105.根据权利要求91-98中任一项所述的方法，
其中所述定子组件包括第一部分和与所述第一部分相反定位的第二部分，并且其中所述方法还包括将所述定位部件定位在所述第一部分与所述第二部分之间。
106.根据权利要求91-98中任一项所述的方法，还包括：
将所述定子组件定位在大致垂直于所述旋转轴线的第一平面上；和
将所述转子组件定位在大致垂直于所述旋转轴线并且不同于第一平面的第二平面上。
107.根据权利要求91-98中任一项所述的方法，还包括：
将所述定子组件定位在大致垂直于所述旋转轴线的平面上；和
将所述转子组件定位在所述平面上。
108.根据权利要求91-98中任一项所述的方法，
其中所述定位部件包括轴承组件，所述轴承组件具有联接到所述转子组件的内部部分和定位在所述内部部分的径向外侧的外部部分，并且其中所述方法还包括：
经由所述定子组件和所述转子组件之间的磁力使所述轴承组件的内部部分沿着大致平行于所述旋转轴线的方向移动。
109.根据权利要求108所述的方法，
其中所述轴承组件还包括以可旋转方式定位在所述内部部分和所述外部部分之间的一个或多个滚动部件，并且其中所述方法还包括：
使所述内部部分相对于所述外部部分沿轴向移动，以减小所述一个或多个滚动部件的轴向间隙。
110.根据权利要求108所述的方法，
其中所述转子组件包括磁体，并且其中所述方法还包括：
将电流引导至所述定子组件以产生磁场；和
在由所述磁场提供的力的作用下将所述磁体的第一边缘定位成与所述定子组件的第二边缘基本齐平。
111.根据权利要求108所述的方法，
其中所述转子组件包括磁体，并且其中在所述磁体和所述定子组件之间存在间隙，并且其中所述方法还包括：
将电流引导至所述定子组件以产生磁场；和
使所述磁体朝向所述定子组件移动以在由磁场提供的力的作用下减小所述间隙。
112.一种中空马达设备，该中空马达设备用于使无人飞行器(UAV)的螺旋桨旋转，所述中空马达设备包括：
转子组件，所述转子组件能够围绕旋转轴线旋转并且联接到所述螺旋桨，所述转子组件具有围绕开口布置的内部部分，所述开口被构造为接收有效载荷的至少一部分；
定子组件，所述定子组件定位成邻近所述转子组件并且与所述转子组件相对于所述旋转轴线同轴定位；和
轴承组件，所述轴承组件设置在所述转子组件的内部部分的外侧并且以可操作方式联接到所述转子组件，所述轴承组件被构造成保持所述转子组件相对于所述定子组件的位置。
113.根据权利要求112所述的中空马达设备，
其中所述螺旋桨包括：
光入射部，所述光入射部被构造为接收来自联接到所述UAV的光源的光线；
光出射部，所述光出射部被构造为引导所述光线离开螺旋桨；和
光传输部，所述光传输部连接所述光入射部和所述光出射部，并且被构造为将来自所述光入射部的光线传输到所述光出射部。
114.一种用于将轴承组件定位在中空马达设备中的方法，所述中空马达设备包括具有旋转轴线的转子组件以及邻近所述转子组件同轴地定位的定子组件，所述轴承组件具有联接到所述转子组件的内部部分、位于所述内部部分的径向外侧的外部部分以及以可旋转方式定位在所述内部部分和所述外部部分之间的多于一个的滚动部件，所述方法包括：
经由所述定子组件和所述转子组件之间的磁力使所述内部部分沿着大致平行于所述旋转轴线的方向移动；和
使所述外部部分相对于所述内部部分移动，使得所述滚动部件定位在所述内部部分和所述外部部分之间。
115.根据权利要求114所述的方法，
其中所述转子组件包括磁体，并且其中所述方法还包括：
将电流引导至所述定子组件以产生磁场；和
在由所述磁场提供的力的作用下将所述磁体的第一边缘定位成与所述定子组件的第二边缘齐平。
116.根据权利要求114所述的方法，
其中所述转子组件包括磁体，并且其中所述磁体和所述定子组件之间存在间隙，并且其中所述方法还包括：
将电流引导至所述定子组件以产生磁场；和
使所述磁体朝向所述定子组件移动以在由磁场提供的力的作用下减小所述间隙。
117.根据权利要求114所述的方法，进一步包括：
将第一磁体定位在中空马达设备中；
将第二磁体定位在中空马达设备中；
在所述第一磁体和所述第二磁体之间产生附加的磁力；和
通过所述附加的磁力使所述内部部分相对于所述外部部分移动，使得所述滚动部件定位在所述内部部分和所述外部部分之间。
118.一种用于将轴承组件定位在中空马达设备中的方法，所述中空马达设备包括具有旋转轴线的转子组件以及邻近所述转子组件同轴地定位的定子组件，所述轴承组件具有联接到所述转子组件的内部部分、位于所述内部部分的径向外侧的外部部分以及以可旋转方式定位在所述内部部分和所述外部部分之间的多于一个的滚动部件，所述方法包括：
将第一磁体轴向定位成与联接到所述转子组件的连接构件对齐；
通过将第二磁体定位成与所述第一磁体相邻而产生排斥磁力；
经由所述排斥磁力使所述内部部分沿着大致平行于所述旋转轴线的方向移动；和
使所述内部部分相对于所述外部部分移动，使得所述滚动部件定位在所述内部部分和所述外部部分之间。
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