Titel: Design, Modeling and Experiments of 3-DOF Electromagnetic Spherical Actuators
Verlag: Springer Netherlands
Ver�ffentlichungsdatum: 2011
Sprache: Englisch
ISBN-10: 9400716451
ISBN-13: 9789400716452
Bindung: Gebunden
Zustand: New

�ber diesen Titel

Inhaltsangabe

List of Figures.- List of Tables.- 1 Introduction.- 1.1 Background and Motivation.- 1.2 The State of the.- 1.3 Objective and Scope of the Study.- 1.4 Book Organization.- References.- 2 Magnetic Field Modeling.- 2.1 Introduction.- 2.2 Configuration of Rotor Poles.- 2.3 Magnetic Scalar Potential.- 2.3.1 Relations Between H and B for Three Regions.- 2.3.2 Laplace's Equations for Three Regions.- 2.3.3 General Solution of Laplace's Equation.- 2.4 Spherical Harmonic Expansion of M0r.- 2.5 Boundary Conditions.- 2.5.1 Boundary Condition A or Far Field Boundary Condition (BIrjr!� = 0, BIq jr!� = 0 and BIf jr!� = 0).- 2.5.2 Boundary Condition B (BIrjr=Rr = BIIrjr=Rr ).- 2.5.3 Boundary Condition C (HIf jr=Rr = HIIf jr=Rr and HIq jr=Rr = HIIq jr=Rr ).- 2.5.4 Finite Boundary Condition D at r = 0 (BIIIrjr=0 6= �, BIIIq jr=0 6= � and BIIIf jr=0 6= �).- 2.5.5 Boundary Condition E (BIIrjr=Rb = BIIIrjr=Rb ).- 2.5.6 Boundary Condition F (HIIf jr=Rb = HIIIf jr=Rb and HIIq jr=Rb = HIIIq jr=Rb ).- 2.5.7 Solution of Coefficients x mnI and kmnI.- 2.6 Solutions of Scalar Potential and Flux Density.- 2.7 Simplification of Magnetic Field Model.- 2.8 Summary.- References.- 3 Torque Modeling.- 3.1 Introduction.- 3.2 Formulation of Actuator Torque.- 3.2.1 Torque Generating Component of Flux Density.- 3.2.2 Torque Model for a Single Coil.- 3.2.3 Torque Model for Complete Set of Coils.- 3.2.4 Orientation Dependance of Torque Model.- 3.3 Solution of Inverse Electromagnetics.- 3.3.1 Nonsingularity of the Workspace.- 3.3.2 Minimum Right-inverse Solution of Electromagnetics.- 3.4 Summary.- References.- 4 Prototype Development.- 4.1 Introduction.- 4.1.1 Prototype of PM Spherical Actuator.- 4.1.2 Equations for Actuator Design.- 4.2 Rotor Pole Design.- 4.2.1 Longitudinal Angle a versus a.- 4.2.2 Latitudinal Angle b versus c.- 4.2.3 Rotor Radius Rr versus d4.- 4.2.4 Rotor Core Radius Rb versus d4.- 4.2.5 Relative Permeability mr versus d4.- 4.2.6 Result of PM Pole Design.- 4.3 Coil Pole Design.- 4.3.1 Geometric Parameters of Coil.- 4.3.2 Increase Number of Winding Turns.- 4.3.3 Material of Coil Frame.- 4.4 Stator.- 4.5 Spherical Bearing.- 4.6 Summary.- References.- 5 Experimental Investigation.- 5.1 Measurement of PM Rotor Magnetic Field.- 5.1.1 Flux Density Measurement Apparatus.- 5.1.2 Flux Density Data Processing.- 5.1.3 Visualization and Analysis of Experimental Result.- 5.2 Measurement of Actuator Torque Output.- 5.2.1 Experiment on Torque Generated by a Single Coil.- 5.2.2 Experiment on Torque Generated by Multiple Coils.- 5.3 Summary.- References.- 6 Three Degree-of-freedom Optical Orientation Measurement.- 6.1 Introduction.- 6.2 Operating Principle.- 6.3 Algorithm for Computing Rotation Angles.- 6.3.1 Definition of Coordinate Systems.- 6.3.2 Calculation of Tilting Angles.- 6.3.3 Calculation of Spinning Angle.- 6.4 Experimental Measurement.- 6.4.1 Experimental Measurement on Apparatus 1.- 6.4.2 Experimental Measurement on Apparatus 2.- 6.5 Conclusion.- References.- 7 Conclusions.- 7.1 Accomplishments and Contributions.- 7.2 Recommendation for Future Research.- References.- Index.

Von der hinteren Coverseite

A spherical actuator is a novel electric device that can achieve 2/3-DOF rotational motions in a single joint with electric power input. It has advantages such as compact structure, low mass/moment of inertia, fast response and non-singularities within the workspace. It has promising applications in robotics, automobile, manufacturing, medicine and aerospace industry.

This is the first monograph that introduces the research on spherical actuators systematically. It broadens the scope of actuators from conventional single-axis to multi-axis, which will help both beginners and researchers to enhance their knowledge on electromagnetic actuators. Generic analytic modeling methods for magnetic field and torque output are developed, which can be applied to the development of other electromagnetic actuators. A parametric design methodology that allows fast analysis and design of spherical actuators for various applications is proposed. A novel non-contact high-precision 3-DOF spherical motion sensing methodology is developed and evaluated with experiments, which shows that it can achieve one order of magnitude higher precision than conventional methods. The technologies of nondimensionalization and normalization are introduced into magnetic field analysis the first time, and a benchmark database is established for the reference of other researches on spherical actuators.

Indexed in the Book Citation Index– Science (BKCI-S)

��ber diesen Titel� kann sich auf eine andere Ausgabe dieses Titels beziehen.

Anbieterinformationen

Online Handel nur mit Neub�chern

Zur Homepage des Verk�ufers

Unternehmensdaten des Verk�ufers

Moluna GmbH
Engberdingdamm 27, Greven, 48268, Germany

Gesch�ftsbedingungen und Versandinformationen

Verkaufsbedingungen

Allgemeine Gesch�ftsbedingungen und Kundeninformationen/Datenschutzerkl�rung

I. Allgemeine Gesch�ftsbedingungen

� 1 Grundlegende Bestimmungen

(1) Die nachstehenden Gesch�ftsbedingungen gelten f�r Vertr�ge, die Sie mit uns als Anbieter (Moluna GmbH) �ber die Internetplattformen AbeBooks schlie�en. Soweit nicht anders vereinbart, wird der Einbeziehung gegebenenfalls von Ihnen verwendeter eigener Bedingungen widersprochen.

(2) Verbraucher im Sinne der nachstehenden Regelungen ist jede nat�rliche Pe...

Mehr Information

Versandbedingungen

II. Kundeninformationen

Identit�t des Verk�ufers

Moluna GmbH
Engberdingdamm 27
48268 Greven
Deutschland
Telefon: 02571/5698933
E-Mail: abe@moluna.de

Alternative Streitbeilegung:
Die Europ�ische Kommission stellt eine Plattform f�r die au�ergerichtliche Online-Streitbeilegung (OS-Plattform) bereit, aufrufbar unter https://ec.europa.eu/odr.

Informationen zum Zustandekommen des Vertrages

Die technischen Schritte zum Vertragsschluss, der Vertragsschluss selbst und die Korrekturm�glichkeiten erfolgen nach Ma�gabe der Regelungen "Zustandekommen des Vertrages" unserer Allgemeinen Gesch�ftsbedingungen (Teil I.).

Vertragssprache, Vertragstextspeicherung

3.1. Vertragssprache ist deutsch .

3.2. Der vollst�ndige Vertragstext wird von uns nicht gespeichert. Vor Absenden der Bestellung k�nnen die Vertragsdaten �ber die Druckfunktion des Browsers ausgedruckt oder elektronisch gesichert werden. Nach Zugang der Bestellung bei uns werden die Bestelldaten, die gesetzlich vorgeschriebenen Informationen bei Fernabsatzvertr�gen und die Allgemeinen Gesch�ftsbedingungen nochmals per E-Mail an Sie �bersandt.

Wesentliche Merkmale der Ware oder Dienstleistung

Die wesentlichen Merkmale der Ware und/oder Dienstleistung finden sich im jeweiligen Angebot.

Preise und Zahlungsmodalit�ten

5.1. Die in den jeweiligen Angeboten angef�hrten Preise sowie die Versandkosten stellen Gesamtpreise dar. Sie beinhalten alle Preisbestandteile einschlie�lich aller anfallenden Steuern.

5.2. Die anfallenden Versandkosten sind nicht im Kaufpreis enthalten. Sie sind �ber eine entsprechend bezeichnete Schaltfl�che auf unserer Internetpr�senz oder im jeweiligen Angebot aufrufbar, werden im Laufe des Bestellvorganges gesondert ausgewiesen und sind von Ihnen zus�tzlich zu tragen, soweit nicht die versandkostenfreie Lieferung zugesagt ist.

5.3. Die Ihnen zur Verf�gung stehenden Zahlungsarten sind unter einer entsprechend bezeichneten Schaltfl�che auf unserer Internetpr�senz oder im jeweiligen Angebot ausgewiesen.

5.4. Soweit bei den einzelnen Zahlungsarten nicht anders angegeben, sind die Zahlungsanspr�che aus dem geschlossenen Vertrag sofort zur Zahlung f�llig.

Lieferbedingungen

6.1. Die Lieferbedingungen, der Liefertermin sowie gegebenenfalls bestehende Lieferbeschr�nkungen finden sich unter einer entsprechend bezeichneten Schaltfl�che auf unserer Internetpr�senz oder im jeweiligen Angebot.

Soweit im jeweiligen Angebot oder unter der entsprechend bezeichneten Schaltfl�che keine andere Frist angegeben ist, erfolgt die Lieferung der Ware innerhalb von 3-5 Tagen nach Vertragsschluss (bei vereinbarter Vorauszahlung jedoch erst nach dem Zeitpunkt Ihrer Zahlungsanweisung).

6.2. Soweit Sie Verbraucher sind ist gesetzlich geregelt, dass die Gefahr des zuf�lligen Untergangs und der zuf�lligen Verschlechterung der verkauften Sache w�hrend der Versendung erst mit der �bergabe der Ware an Sie �bergeht, unabh�ngig davon, ob die Versendung versichert oder unversichert erfolgt. Dies gilt nicht, wenn Sie eigenst�ndig ein nicht vom Unternehmer benanntes Transportunternehmen oder eine sonst zur Ausf�hrung der Versendung bestimmte Person beauftragt haben.

Sind Sie Unternehmer, erfolgt die Lieferung und Versendung auf Ihre Gefahr.