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1、第26卷第22期中国电机工程学报Vol.26No.22Nov.20062006年11月ProceedingsoftheCSEE©2006Chin.Soc.forElec.Eng.文章编号：0258-8013(2006)22-0092-05中图分类号：TM351文献标识码：A学科分类号：470×40一种永磁球形步进电机转子位置的检测方法王群京，雍爱霞，陈丽霞，倪有源(合肥工业大学电气与自动化工程学院，安徽省合肥市230069)AKindofMethodofMeasuringtheRotorPositionofP
2、ermanentMagneticSphericalStepperMotorWANGQun-jing,YONGAi-xia,CHENLi-xia,NIYou-yuan(SchoolofElectricalEngineering&Automation,HefeiUniversityofTechnology,Hefei230069,AnhuiProvince,China)ABSTRACT:Thepermanentmagneticsphericalsteppermotor0引言modelisintroducedint
3、hispaper,twocolors(blackandwhite)球形电动机的研究近年来在国际上受到了重arepaintedaccordingtorandomencoderrulesonthesurfaceof视，其原因在于它的球形结构使之可以在空间任意therotor,andoptoelectronicsensorsareusedtodetectthe点处进行定位，尤其在用于仿人型机器人的关节和colors,thentheoutputscouldexpresstherotorposition.Inthisk
4、indofencoderrules,thepaperinvestigatestheencoder手臂运动控制中时，有其它电动机不能比拟的优点。resolution,andestablishesproductionsystemtoidentifythe另外，在智能仪表中的三维空间测量、工业控制中signspickedbyphotoelectricsensors,andpositionstherotorin的多维空间伺服控制等高精度要求的场合，球形电space,theprocesscomesdowntothest
5、ate-spacesearch.Fora动机也具有不可替代的作用。球形电动机是集经典greatstate-spacesearch,strategyistosolvecombination和现代电机设计理论、功率电子技术、自动控制理explosion,thenevaluationfunctionisestablishedtostart论与技术于一体的高技术电机，而目前计算机技术、heuristicsearch,simulationresultsshowitcanreducethe电力电子技术的飞速发展和控制理论
6、、电机理论研searchrangegreatlyandsavesearchtime.究的不断深入以及各种新材料的出现和电机制造工KEYWORDS:sphericalmotor;optoelectronicsensor;encoder;艺水平的提高，为多自由度电动机的制造技术和控[1-3]resolution;productionsystem制技术的发展提供了坚实的基础。目前国内外多自由度电动机按其原理可以分为：自整角机式多自摘要：介绍了永磁球形步进电机模型，在转子球面上按随机由度电动机、感应式多自由度电动机、
7、永磁式多自编码规则确定黑、白两种颜色，采用光电传感器对颜色进行由度电动机(含直流、步进、磁阻式、同步式)、超识别，光电传感器的输出用来表示转子的位置。在随机编码声波多自由度电动机、组合式多自由度电动机等，规则下，对位置识别的分辨率进行研究，并建立产生式系统[1-5]在各种结构中，球形结构电机占据主导地位。由对光电传感器采集的信号进行检测，推理出当前转子所处的于球形电动机结构上的独特性，电机的数学模型和空间位置，求解的过程归结为对状态空间的搜索。对大空间问题，搜索策略是要解决组合爆炸的问题，建立评价函数进设计理
8、论不尽成熟，其研究显得较为薄弱，理论和行启发式搜索，仿真表明该方法大大缩小了搜索范围，节省技术尚处在探索中，它的研制开发具有前沿性。了搜索时间。1永磁球形步进电机的结构模型关键词：球形电机；光电传感器；编码；分辨率；产生式系本文研究的永磁球形步进电机是美国hopkins统大学GregoryS.Chirikjian和DavidStein等人提出基金项目：国家自然科学基金项目（50377010）；安徽省
