Direct drive controller with haptic feedback

Details Direct drive controller with haptic feedback Direct drive controller with haptic feedback

H - Electricity

02

K

H02K 1/06 (2006.01) G05G 5/03 (2009.01) G05G 9/047 (2006.01) H02K 1/27 (2006.01) H02K 7/14 (2006.01)

Patent

CA 2533552

A reliable and cost-efficient direct drive force feedback motor is suitable for joystick applications, allowing multiple degrees of output freedom, requiring no coil commutation, and permitting compact packaging. A multiple degree-of-freedom motor (10) consistent with the invention comprises an output shaft (22), a stator (25, 27), and a rotor (38, 40, 42). The stator (25, 27) comprises first (25) and second (27) lamination stacks, each lamination stack having an interior curved surface and a coil wound (16, 18) thereon, the lamination stacks (25, 27) being disposed adjacent the output shaft (22). The rotor (38, 40, 42) is fixed to the output shaft (22) and movably supported adjacent the stator (25, 27) with an air gap disposed between the rotor (38, 40, 42) and the stator (25, 27), the rotor including at least one magnet (40, 42) disposed thereon and being movable along the interior curved surface of the lamination stacks (25, 27) in directions defining at least first and second degrees of freedom. Energization of the coil (16) of the first lamination stack (25) establishes a first magnetic field to urge the output shaft (22) to rotate in a first plane, and energization of the coil (18) of the second lamination stack (27) establishes a second magnetic field to urge the output shaft (22) to rotate in a second plane substantially orthogonal to the first plane.

Moteur de rétroaction de force à entraînement direct adapté pour être utilisé dans des applications de manche à balai, permettant des degrés multiples de liberté de sortie, ne nécessitant pas de commutation par bobine et permettant l'utilisation d'un boîtier compact. Un moteur à multiples degrés de liberté selon la présente invention comporte un arbre de sortie, un stator et un rotor. Le stator comporte des première et seconde piles stratifiées, chaque pile stratifiée possédant une surface interne incurvée et une bobine enroulée autour de ladite pile et les piles stratifiées étant placées adjacentes à l'arbre de sortie. Le rotor, qui est fixé sur l'arbre de sortie, est supporté à proximité du stator, un entrefer étant situé entre le rotor et le stator. Le rotor, qui comporte au moins un aimant placé sur le rotor, est mobile le long de la surface interne incurvée des piles stratifiées dans des directions définissant au moins des premier et second degrés de liberté. L'excitation de la bobine de la première pile stratifiée établit un premier champ magnétique poussant l'arbre de sortie à tourner dans un premier plan et l'excitation de la bobine de la seconde pile stratifiée établit un second champ magnétique poussant l'arbre de sortie à tourner dans un second plan pratiquement perpendiculaire au premier plan.

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