CN117040205B - 用于平面电机六自由度位置感应的装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于平面电机六自由度位置感应的装置及其方法，涉及平面电机技术领域，装置包括绕组转接板、传感器本体，绕组转接板上设置若干安装孔，安装孔呈矩形阵列分布，安装孔内设置线圈绕组，线圈绕组呈中空桶状，线圈绕组中心设置第一通孔，线圈绕组上设置传感器本体，传感器本体的连接线缆依次穿过第一通孔、安装孔并延伸至绕组转接板外部，传感器本体上方设置电机动子，若干传感器本体用于感应电机动子的位置。本发明中，通过多个传感器本体能够对电机动子六个自由度的位置进行感应，传感器本体的连接线缆从第一通孔中过线，能够减弱线圈绕组驱动过程中对连接线缆的强磁干扰，提高了传感器本体对电机动子的位置感应精度。

Description

用于平面电机六自由度位置感应的装置及其方法

技术领域

本发明涉及平面电机技术领域，特别涉及用于平面电机六自由度位置感应的装置及其方法。

背景技术

平面电机是一种可以直接将电磁能转换为平面运动的电机。平面电机一般由定子、动子和支撑部件等部分组成，在支撑部件的限制和电磁力的作用下，平面电机的动子能够带动负载产生两维的平面运动。平面电机直接利用电磁能产生平面运动，具有出力密度高、低热耗、高精度的特点，因省去了从旋转运动到直线运动再到平面运动的中间转换装置，可把控制对象同电机做成一体化结构，具有反应快、灵敏度高、随动性好及结构简单等优点。在平面电机使用过程中，通常采用多个传感器对平面电机动子各个自由度位置准确感应，从而实现对平面电机动子运动的高精度控制，保证平面电机动子高精度运动。

授权公告号为“CN107063064B”的发明公开了大面积磁浮平面电机动子的三自由度位置测量方法，该方法采用的测量系统包括八个Z向电涡流传感器、两个Y向电涡流传感器、一个X方向绝对光栅和一个Y方向绝对光栅。八个Z向电涡流传感器平均分为四组，分别测量四个位置上的动子悬浮高度，使用电涡流切换算法使各组Z向电涡流传感器的测量不受散热孔的干扰，并输出四个位置上的动子悬浮高度数据；利用这四组数据进行解算，可得到平面电机动子在固定坐标系下绕X轴的转角位移θx、绕Y轴的转角位移θy以及Z向的位移z。本发明能够克服磁钢表面散热孔对Z向电涡流传感器位移测量的干扰，实现平面电机动子在定子固定坐标系中的三自由度准确测量。

但是，由于传感器均需要连接线缆，在线圈驱动动子过程中，线圈产生的磁场会对传感器的连接线缆造成强磁干扰，从而影响传感器的位置测量精度，无法准确测量动子位置。

发明内容

本发明提供用于平面电机六自由度位置感应的装置及其方法，用以解决目前在线圈驱动动子过程中，线圈产生的磁场会对传感器的连接线缆造成强磁干扰，从而影响传感器的位置测量精度，无法准确测量动子位置的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明公开了用于平面电机六自由度位置感应的装置，包括：绕组转接板、传感器本体，绕组转接板上设置若干安装孔，安装孔呈矩形阵列分布，安装孔内设置线圈绕组，线圈绕组呈中空桶状，线圈绕组中心设置第一通孔，线圈绕组上设置传感器本体，传感器本体的连接线缆依次穿过第一通孔、安装孔并延伸至绕组转接板外部，传感器本体上方设置电机动子，若干传感器本体用于感应电机动子的位置。

优选地，绕组转接板由若干线圈底座拼接而成，且若干线圈底座拼接后，绕组转接板底面呈平面、弧面或异形面中的任意一种。

优选地，相邻两个线圈底座之间采用螺栓连接。

优选地，线圈底座上至少设置四个安装孔，且四个安装孔呈正方形阵列分布。

优选地，安装孔中心设置定位孔，定位孔贯穿线圈底座上下表面，定位孔内设置中空柱，中空柱采用非导磁材料制成，中空柱上端穿过第一通孔并与传感器本体下表面连接，中空柱外壁与第一通孔内壁连接，连接线缆穿设于中空柱内部。

优选地，线圈底座外周两个侧壁设置定位块，其余两个侧壁设置与定位块相适配的定位槽。

优选地，两个定位块采用相邻设置或相对设置中的任意一种。

优选地，传感器本体上盖设电机定子，电机定子通过固定螺栓与绕组转接板连接，电机定子下表面设置若干与传感器本体相适配的安装槽，若干安装槽与若干传感器本体一一对应。

优选地，传感器本体与电机定子下表面连接。

本发明还公开了用于平面电机六自由度位置感应方法，采用上述的用于平面电机六自由度位置感应的装置进行测量，通过若干传感器本体感应电机动子的位置。

本发明的技术方案具有以下优点：本发明提供了用于平面电机六自由度位置感应的装置及其方法，涉及平面电机技术领域，装置包括绕组转接板、传感器本体，绕组转接板上设置若干安装孔，安装孔呈矩形阵列分布，安装孔内设置线圈绕组，线圈绕组呈中空桶状，线圈绕组中心设置第一通孔，线圈绕组上设置传感器本体，传感器本体的连接线缆依次穿过第一通孔、安装孔并延伸至绕组转接板外部，传感器本体上方设置电机动子，若干传感器本体用于感应电机动子的位置。本发明中，通过多个传感器本体能够对电机动子六个自由度的位置进行感应，传感器本体的连接线缆从第一通孔中过线，能够减弱线圈绕组驱动过程中对连接线缆的强磁干扰，提高了传感器本体对电机动子的位置感应精度。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及说明书附图中所特别指出的装置来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明用于平面电机六自由度位置感应的装置整体结构示意图；

图2为本发明中线圈底座拼接示意图；

图3为本发明中单个线圈底座结构示意图；

图4为本发明中单个线圈底座主视图；

图5为本发明中单个线圈底座俯视图；

图6为本发明图5中D-D处局部剖视图；

图7为本发明中一种电机定子与电机动子位置示意图；

图8为本发明用于平面电机六自由度位置感应的装置另一种内部结构示意图；

图9为本发明图8中A处放大图；

图10为本发明中凸台结构示意图；

图11为本发明中连接组件内部结构示意图；

图12为本发明中连接组件立体图；

图13为本发明中固定组件结构示意图；

图14为本发明图13中B处放大图；

图15为本发明图13中C处放大图。

图中：1、绕组转接板；101、线圈底座；102、定位孔；103、中空柱；2、传感器本体；3、安装孔；4、线圈绕组；5、固定螺栓；6、电机定子；7、安装槽；8、电机动子；9、凸台；10、安装腔；11、底板；12、套管；13、支撑板；14、转动块；15、花键套；16、花键轴；17、转动轴；18、第三通孔；19、齿轮；20、齿条；21、卡槽；22、轨道槽；23、固定杆；24、第一弹簧；25、竖槽；26、横槽；27、限位柱；28、滑槽；29、滑块；30、导向条；31、导向槽；32、导向柱；33、固定架；34、滑动杆；35、压块；36、拉板；37、第二弹簧。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

实施例1：

本发明实施例提供了用于平面电机六自由度位置感应的装置，如图1、图2所示，包括：绕组转接板1、传感器本体2，绕组转接板1上设置若干安装孔3，安装孔3呈矩形阵列分布，安装孔3内设置线圈绕组4，线圈绕组4呈中空桶状，线圈绕组4中心设置第一通孔，线圈绕组4上设置传感器本体2，传感器本体2的连接线缆依次穿过第一通孔、安装孔3并延伸至绕组转接板1外部，传感器本体2上方设置电机动子8，若干传感器本体2用于感应电机动子8的位置。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：本发明中，传感器本体2采用3D霍尔/2D霍尔/电感传感器，传感器本体2设置数量大于6个，传感器本体2设置在线圈绕组4上，传感器本体2随同线圈绕组4呈矩形阵列的方式安装至绕组转接板1的安装孔3内，通过多个传感器本体2实现对电机动子8六个自由度的位置感应，传感器本体2感应位置方法为现有技术，在此不再赘述，本申请中，线圈绕组4为中空桶状线圈，线圈绕组4横截面为圆形、方形或异形中的任意一种，传感器本体2的连接线缆从线圈绕组4的第一通孔中过线，相比现有平面电机中线缆的分散布置，能够减弱线圈绕组4驱动过程中对连接线缆的强磁干扰，提高了传感器本体2对电机动子8的位置感应精度，从而准确测量电机动子8位置。

实施例2

在上述实施例1的基础上，如图2-图6所示，绕组转接板1由若干线圈底座101拼接而成，且若干线圈底座101拼接后，绕组转接板1底面呈平面、弧面或异形面中的任意一种；

相邻两个线圈底座101之间采用螺栓连接；

线圈底座101上至少设置四个安装孔3，且四个安装孔3呈正方形阵列分布；

安装孔3中心设置定位孔102，定位孔102贯穿线圈底座101上下表面，定位孔102内设置中空柱103，中空柱103采用非导磁材料制成，中空柱103上端穿过第一通孔并与传感器本体2下表面连接，中空柱103外壁与第一通孔内壁连接，连接线缆穿设于中空柱103内部。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：绕组转接板1由多个线圈底座101拼接而成，单个线圈底座101上至少包含四个安装孔3，安装孔3可以为盲孔，安装孔3内安装线圈绕组4，在安装孔3的中心设置定位孔102，定位孔102与第一通孔同轴设置，定位孔102内设置中空柱103，连接线缆穿设于中空柱103内部，中空柱103采用非导磁材料制成，能够起到屏蔽作用，能够减弱线圈绕组4驱动过程中对连接线缆的强磁干扰，提高传感器本体2对电机动子8的位置感应精度，使得电机动子8位置感应更加精准，中空柱103上端延伸至线圈绕组4上方，传感器本体2安装在中空柱103上端，使得传感器本体2与线圈绕组4之间保持一定距离，实现了传感器本体2的悬空设置，本发明将单个线圈底座101、线圈绕组4、中空柱103及传感器本体2构成一个单元化平面电机定子，从而实现了平面电机定子的模块化设计，多个线圈底座101拼接形成绕组转接板1后，绕组转接板1底面呈平面、弧面或异形面中的任意一种，能够方便电机动子8进行更大自由度的运动。

实施例3

在实施例2的基础上，线圈底座101外周两个侧壁设置定位块，其余两个侧壁设置与定位块相适配的定位槽；

两个定位块采用相邻设置或相对设置中的任意一种。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：线圈底座101外周设置定位块及与该定位块相适配的定位槽，线圈底座101相互拼接时，相邻的两个线圈底座101将定位块插入定位槽中，然后再通过螺栓固定，通过定位块与定位槽的配合，能够避免线圈底座101安装过程中发生偏移，从而提高线圈底座101拼接的准确性及可靠性。

实施例4

在实施例1的基础上，如图7、图8所示，传感器本体2上盖设电机定子6，电机定子6通过固定螺栓5与绕组转接板1连接，电机定子6下表面设置若干与传感器本体2相适配的安装槽7，若干安装槽7与若干传感器本体2一一对应；

传感器本体2与电机定子6下表面连接。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：传感器本体2上盖设电机定子6，电机定子6通过固定螺栓5与绕组转接板1连接，实现了对电机定子6的固定，传感器本体2设置在安装槽7内，便于对传感器本体2固定安装。

实施例5

在实施例4的基础上，如图8-图10所示，安装孔3内设置凸台9，凸台9中心设置第二通孔，第二通孔与第一通孔连通，凸台9内设置两个安装腔10，两个安装腔10对称设置在第二通孔左右两侧，安装腔10内设置连接组件，凸台9通过两个连接组件与绕组转接板1连接。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：凸台9设置在安装孔3内，凸台9中心凸起位置外壁与第一通孔内壁滑动连接，凸台9上表面与线圈绕组4下表面接触，凸台9内设置两个安装腔10，安装腔10内设置的连接组件能够将凸台9固定在安装孔3内，使得凸台9与绕组转接板1连接，从而为线圈绕组4提供支撑保护，防止线圈绕组4从安装孔3处滑落，延长了线圈绕组4的使用寿命。

实施例6

在实施例5的基础上，如图8-图12所示，连接组件包括底板11，底板11下表面与安装腔10底壁固定连接，底板11上设置套管12，凸台9底壁设置第四通孔，第四通孔与套管12内部连通，套管12上设置支撑板13，支撑板13内水平设置第三通孔18，套管12内部与第三通孔18连通，第四通孔内设置转动块14，转动块14上端通过限位机构与套管12内壁连接，转动块14上转动设置花键套15，花键套15位于套管12内部，花键套15内滑动设置花键轴16，花键轴16上端设置转动轴17，转动轴17上端延伸至第三通孔18内并设置齿轮19，齿轮19前后两侧设置齿条20，两个齿条20关于齿轮19中心呈中心对称分布，齿条20与齿轮19啮合，靠近第二通孔的齿条20一端延伸至第二通孔内，远离第二通孔的齿条20一端延伸至凸台9外部并与安装孔3侧壁设置的卡槽21相适配，花键套15外壁沿花键套15轴向设置倾斜的轨道槽22，套管12内壁固定设置固定杆23，固定杆23一端延伸至轨道槽22内并与轨道槽22内壁滑动连接，花键轴16上套设第一弹簧24，第一弹簧24一端与转动轴17抵接，第一弹簧24另一端与转动块14上表面抵接；

限位机构包括竖槽25、横槽26与限位柱27，竖槽25与横槽26均设置在套管12内壁，横槽26一端与竖槽25上端连通，限位柱27滑动设置在竖槽25内，限位柱27一端与转动块14外壁固定连接。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：线圈绕组4未安装时，限位柱27处于竖槽25内，在第一弹簧24及重力作用下，固定杆23位于轨道槽22靠近上端位置，安装线圈绕组4时，先将线圈绕组4安装至凸台9上，然后在线圈绕组4上安装传感器本体2，传感器本体2的连接线缆位于第一通孔内，避免线圈绕组4驱动过程中的强磁干扰，传感器本体2安装完毕后，将传感器本体2朝上伸入安装孔3，然后向上推动，直至凸台9处于安装孔3内，凸台9底部与绕组转接板1底面平齐，此时，凸台9能够在安装孔3内自由转动，转动凸台9能够带动线圈绕组4转动，线圈绕组4转动能够带动线圈绕组4上的传感器本体2转动，从而调整传感器本体2的角度，然后向上推动转动块14，转动块14带动花键套15沿套管12内壁向上滑动，花键套15外壁的轨道槽22与固定杆23滑动连接，在固定杆23的作用下，花键套15在向上运动同时进行转动，第一弹簧24压缩，花键套15转动同时带动花键轴16转动，花键轴16转动带动转动轴17转动，转动轴17转动带动齿轮19转动，齿轮19转动便带动前后两侧的齿条20向相互远离方向滑动，其中一个齿条20穿过凸台9侧壁延伸至安装孔3侧壁的卡槽21内，由于连接组件设置为两组，通过两个齿条20卡入卡槽21，便可以使凸台9固定在安装孔3内，同时，另一个齿条20延伸至第二通孔内并挤压连接线缆，两个齿条20同时挤压连接线缆能够对连接线缆进行固定，防止连接线缆随意上下晃动而与传感器本体2分离断开连接，提升了连接线缆与传感器本体2连接的可靠性，保证了传感器本体2对电机动子8位置的精准感应，延长了装置的使用寿命，待两个齿条20卡入卡槽21后，限位柱27与横槽26处于同一高度，然后转动转动块14，转动块14带动限位柱27转动，使得限位柱27滑动至横槽26内，此时，松开转动块14后，两个齿条20还能卡在卡槽21内，凸台9不会从安装孔3处滑落，然后将电机定子6盖设在传感器本体2上方，通过安装槽7对传感器本体2进一步保护，提高了线圈绕组4与传感器本体2的安装质量，使得线圈绕组4与传感器本体2均能稳定工作，从而精准感应电机动子8的位置，此时，可以对传感器本体2校准标定，若传感器本体2位置不准确，仅需反向转动转动块14，使得限位柱27滑动至竖槽25处，然后在第一弹簧24的弹力作用下，花键套15向下滑动并带动花键轴16反向转动，花键轴16带动转动轴17及齿轮19反向转动，使得齿条20重新收回至安装腔10内，然后便可以在安装孔3内再次转动凸台9，实现传感器本体2位置的微调，微调完毕后，再次对凸台9进行固定，重新校准标定，直至标定合格，采用上述方案便于微调传感器本体2的位置，使得传感器本体2校准标定更加准确，提高了传感器本体2位置感应的准确性，若传感器本体2损坏需要拆除更换时，只需反向转动转动块14，使得限位柱27滑动至竖槽25处，然后在第一弹簧24的弹力作用下，花键套15向下滑动并带动花键轴16反向转动，花键轴16带动转动轴17及齿轮19反向转动，使得齿条20重新收回至安装腔10内，此时，便可以将凸台9从安装孔3处取出，然后便可以拆卸线圈绕组4及传感器本体2，为线圈绕组4及传感器本体2的拆装提供便利，便于更换单个损坏的线圈绕组4或传感器本体2，不需要更换整个平面电机，节省成本，延长了平面电机的使用寿命。

实施例7

在实施例6的基础上，如图8-图12所示，支撑板13内设置两条滑槽28，滑槽28与第三通孔18连通，滑槽28内滑动设置滑块29，滑块29一端与齿条20外壁固定连接。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：滑块29能够沿滑槽28左右滑动，滑块29与齿条20固定连接，能够对齿条20滑动进行限位，避免齿条20稳定滑动，从而使其中一个齿条20一端顺利卡入卡槽21，另一个齿条20一端顺利滑动至第二通孔内，从而使凸台9稳定固定在安装孔3内。

实施例8

在实施例6或7的基础上，如图8、图9所示，凸台9外壁靠近下端位置设置导向条30，安装孔3内壁设置与导向条30相适配的导向槽31，导向条30与导向槽31内壁滑动连接。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：凸台9侧壁设置导向条30，安装孔3内壁设置导向槽31，导向槽31与绕组转接板1底部连通，安装凸台9时，将凸台9凸起一侧朝上，先将线圈绕组4安装在凸台9上，然后在线圈绕组4上安装传感器本体2，传感器本体2的连接线缆穿过第一通孔、安装孔3延伸至绕组连接板下方，最后将导向条30对准导向槽31，使凸台9滑动至安装孔3内，此时，线圈绕组4安装至安装孔3内。

实施例9

在实施例5-8中任一项的基础上，如图13所示，第一通孔内设置导向柱32，导向柱32中心设置第五通孔，第五通孔与第二通孔连通，导向柱32下端外壁设置外螺纹，第二通孔内壁设置内螺纹，导向柱32下端与第二通孔内壁螺纹连接，导向柱32上端设置固定组件，固定组件用于固定传感器本体2。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：导向柱32采用屏蔽材料制得，连接线缆位于导向柱32的第五通孔内，将线圈绕组4安装至凸台9上时，将导向柱32插入第二通孔内，然后转动导向柱32，使得导向柱32下端与第二通孔内壁螺纹连接，然后通过固定组件安装传感器本体2，传感器本体2的连接线缆便穿设于第五通孔内，固定组件还能对线圈绕组4上端起到限位作用，在固定组件与凸台9的共同作用下，线圈绕组4被固定在固定组件与凸台9之间，防止线圈绕组4在使用过程中发生剧烈晃动而影响电机动子8的运动，相比使用胶粘的方式固定线圈绕组4，采用凸台9与固定组件配合能够使线圈绕组4便于拆装，从而方便更换损坏的线圈绕组4，需要拆下时，将凸台9从安装孔3处取出，然后转动凸台9，使凸台9与导向柱32分离，便可以将线圈绕组4取下，而且可以单独取出某个线圈绕组4，不需要整体拆除，更加方便快捷，通过具有屏蔽功能的导向柱32，能够进一步减弱线圈绕组4驱动过程中对连接线缆的强磁干扰，从而进一步提高传感器本体2对电机动子8的位置感应精度，使得电机动子8位置感应更加精准。

实施例10

在实施例9的基础上，如图13-图15所示，固定组件包括若干固定架33，固定架33下表面与线圈绕组4上表面贴合，若干固定架33关于导向柱32中心呈环形阵列分布，固定架33呈L型，固定架33底壁与导向柱32上端固定连接，若干固定架33之间设置传感器本体2，固定架33内滑动设置滑动杆34，滑动杆34靠近传感器本体2一端设置压块35，压块35与传感器本体2外壁抵接，滑动杆34远离传感器本体2一端延伸至固定架33外侧并设置拉板36，滑动杆34上套设第二弹簧37，第二弹簧37一端与固定架33侧壁固定连接，第二弹簧37另一端与拉板36侧壁固定连接。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：导向柱32与凸台9螺纹连接后，固定架33下表面便于线圈绕组4上表面贴合，使得线圈绕组4固定在固定架33与凸台9之间，避免线圈绕组4上下晃动，从而保证线圈绕组4对电机动子8的精准控制，安装传感器本体2时，手动拉动拉板36，使得拉板36向相互远离方向运动，拉板36带动滑动杆34在固定架33内滑动，滑动杆34带动压块35向靠近固定架33方向运动，接着将传感器本体2放置到多个压块35之间，传感器本体2底壁与固定架33水平段上表面接触后松开拉板36，在第二弹簧37的作用下，拉板36向靠近固定架33方向运动，使得压块35将传感器本体2压紧，从而实现了传感器本体2的安装，该固定组件能够适应不同形状的传感器本体2，适应性强，且不需要采用粘接方式固定传感器本体2，当单个传感器本体2损坏时，便于对传感器本体2进行快速更换，更换有两种方式，第一种方式为直接拆除固定螺栓5，使得电机定子6与绕组转接板1分离，然后传感器本体2便暴露在外部，此时便可以取下损坏的传感器本体2并进行更换，第二种方式为取下凸台9，将单个传感器本体2随线圈绕组4一同取出，然后便可以拆卸传感器本体2，上述两种方式均能实现传感器本体2的快速更换，相比粘接方式安装，不需要暴力拆除或高温加热拆除，从而保证了平面电机其余部件的品质，具有节省成本效果。

实施例11

在实施例9或10的基础上，如图14所示，导向柱32下端外周设置外倒角，第五通孔下端内壁设置内倒角。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：导向柱32下端与第二通孔内壁螺纹连接，安装导向柱32时，导向柱32下端通过外倒角便于对准第二通孔内壁，第五通孔下端设置的内倒角便于连接线缆的穿过。

本发明还公开了用于平面电机六自由度位置感应方法，采用上述的用于平面电机六自由度位置感应的装置进行测量，通过若干传感器本体2感应电机动子8的位置，感应方法为现有技术，如授权公告号为“CN105403140B”的发明公开了一种基于磁场的六自由度位移测量方法，能够将将一般的单自由度、双自由度或平面三自由度的位移测量方法扩展成空间六自由度测量，故感应方法在此处不再赘述。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.用于平面电机六自由度位置感应的装置，其特征在于，包括：绕组转接板(1)、传感器本体(2)，绕组转接板(1)上设置若干安装孔(3)，安装孔(3)呈矩形阵列分布，安装孔(3)内设置线圈绕组(4)，线圈绕组(4)呈中空桶状，线圈绕组(4)中心设置第一通孔，线圈绕组(4)上设置传感器本体(2)，传感器本体(2)的连接线缆依次穿过第一通孔、安装孔(3)并延伸至绕组转接板(1)外部，传感器本体(2)上方设置电机动子(8)，若干传感器本体(2)用于感应电机动子(8)的位置；

安装孔(3)内设置凸台(9)，凸台(9)中心设置第二通孔，第二通孔与第一通孔连通，凸台(9)内设置两个安装腔(10)，两个安装腔(10)对称设置在第二通孔左右两侧，安装腔(10)内设置连接组件，凸台(9)通过两个连接组件与绕组转接板(1)连接；

连接组件包括底板(11)，底板(11)下表面与安装腔(10)底壁固定连接，底板(11)上设置套管(12)，凸台(9)底壁设置第四通孔，第四通孔与套管(12)内部连通，套管(12)上设置支撑板(13)，支撑板(13)内水平设置第三通孔(18)，套管(12)内部与第三通孔(18)连通，第四通孔内设置转动块(14)，转动块(14)上端通过限位机构与套管(12)内壁连接，转动块(14)上转动设置花键套(15)，花键套(15)位于套管(12)内部，花键套(15)内滑动设置花键轴(16)，花键轴(16)上端设置转动轴(17)，转动轴(17)上端延伸至第三通孔(18)内并设置齿轮(19)，齿轮(19)前后两侧设置齿条(20)，两个齿条(20)关于齿轮(19)中心呈中心对称分布，齿条(20)与齿轮(19)啮合，靠近第二通孔的齿条(20)一端延伸至第二通孔内，远离第二通孔的齿条(20)一端延伸至凸台(9)外部并与安装孔(3)侧壁设置的卡槽(21)相适配，花键套(15)外壁沿花键套(15)轴向设置倾斜的轨道槽(22)，套管(12)内壁固定设置固定杆(23)，固定杆(23)一端延伸至轨道槽(22)内并与轨道槽(22)内壁滑动连接，花键轴(16)上套设第一弹簧(24)，第一弹簧(24)一端与转动轴(17)抵接，第一弹簧(24)另一端与转动块(14)上表面抵接；

限位机构包括竖槽(25)、横槽(26)与限位柱(27)，竖槽(25)与横槽(26)均设置在套管(12)内壁，横槽(26)一端与竖槽(25)上端连通，限位柱(27)滑动设置在竖槽(25)内，限位柱(27)一端与转动块(14)外壁固定连接。

2.根据权利要求1所述的用于平面电机六自由度位置感应的装置，其特征在于，绕组转接板(1)由若干线圈底座(101)拼接而成，且若干线圈底座(101)拼接后，绕组转接板(1)底面呈平面、弧面或异形面中的任意一种。

3.根据权利要求2所述的用于平面电机六自由度位置感应的装置，其特征在于，相邻两个线圈底座(101)之间采用螺栓连接。

4.根据权利要求2所述的用于平面电机六自由度位置感应的装置，其特征在于，线圈底座(101)上至少设置四个安装孔(3)，且四个安装孔(3)呈正方形阵列分布。

5.根据权利要求4所述的用于平面电机六自由度位置感应的装置，其特征在于，安装孔(3)中心设置定位孔(102)，定位孔(102)贯穿线圈底座(101)上下表面，定位孔(102)内设置中空柱(103)，中空柱(103)采用非导磁材料制成，中空柱(103)上端穿过第一通孔并与传感器本体(2)下表面连接，中空柱(103)外壁与第一通孔内壁连接，连接线缆穿设于中空柱(103)内部。

6.根据权利要求2所述的用于平面电机六自由度位置感应的装置，其特征在于，线圈底座(101)外周两个侧壁设置定位块，其余两个侧壁设置与定位块相适配的定位槽。

7.根据权利要求6所述的用于平面电机六自由度位置感应的装置，其特征在于，两个定位块采用相邻设置或相对设置中的任意一种。

8.根据权利要求1所述的用于平面电机六自由度位置感应的装置，其特征在于，传感器本体(2)上盖设电机定子(6)，电机定子(6)通过固定螺栓(5)与绕组转接板(1)连接，电机定子(6)下表面设置若干与传感器本体(2)相适配的安装槽(7)，若干安装槽(7)与若干传感器本体(2)一一对应。

9.根据权利要求8所述的用于平面电机六自由度位置感应的装置，其特征在于，传感器本体(2)与电机定子(6)下表面连接。

10.用于平面电机六自由度位置感应方法，采用如权利要求1-9中任一项所述的用于平面电机六自由度位置感应的装置进行测量，其特征在于，包括：通过若干传感器本体(2)感应电机动子(8)的位置。