本發(fā)明涉及電機(jī)，尤其涉及一種高動態(tài)動磁式的直線旋轉(zhuǎn)一體式二自由度電機(jī)。

背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電機(jī)一般只能提供單自由度的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動（旋轉(zhuǎn)電機(jī)）或者直線運(yùn)動（直線電機(jī)），而直線旋轉(zhuǎn)二自由度電機(jī)可以在一個電機(jī)里實現(xiàn)二自由度的直線和旋轉(zhuǎn)復(fù)合運(yùn)動。在醫(yī)療、半導(dǎo)體封裝、航空等領(lǐng)域，存在大量的二自由度直線旋轉(zhuǎn)復(fù)合運(yùn)動需求，并且要求運(yùn)動驅(qū)動部件體積小，重量輕。傳統(tǒng)的實現(xiàn)方案是建立兩套獨立的電機(jī)系統(tǒng)及其傳動裝置分別驅(qū)動直線和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，系統(tǒng)體積大，響應(yīng)較慢。現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展對各類運(yùn)動系統(tǒng)的響應(yīng)速度、定位精度提出更高更苛刻的要求，傳統(tǒng)的兩套獨立電機(jī)系統(tǒng)分別驅(qū)動直線和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的方案，其缺陷已經(jīng)越來越明顯，迫切需要體積緊湊、性能優(yōu)異、運(yùn)動平滑的直線旋轉(zhuǎn)二自由度電機(jī)。針對二自由度直線旋轉(zhuǎn)復(fù)合運(yùn)動，傳統(tǒng)的實現(xiàn)方案是建立兩套獨立的電機(jī)系統(tǒng)及其傳動裝置分別驅(qū)動直線和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，系統(tǒng)體積大，響應(yīng)較慢。此外，實用新型專利《高頻直線旋轉(zhuǎn)電機(jī)》（專利號：201020582357.2，公開號：201830127U）提供了一種新型實現(xiàn)方式，該專利的直線旋轉(zhuǎn)電機(jī)的直線運(yùn)動部分和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動部分分別是一個直線音圈電機(jī)和一個小型旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)。該發(fā)明的工作原理是：將旋轉(zhuǎn)電機(jī)裝在線性導(dǎo)軌的滑塊上，然后由直線音圈推動滑塊帶動旋轉(zhuǎn)電機(jī)整體直線運(yùn)動，所以，從旋轉(zhuǎn)電機(jī)延長出的輸出軸就可以同時輸出直線和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。根據(jù)該專利描述，這種高頻直線旋轉(zhuǎn)電機(jī)具有快速、平滑、無嵌齒、無滯后響應(yīng)的特性，可以實現(xiàn)高頻高精度的運(yùn)動。另外一種直線旋轉(zhuǎn)電機(jī)實現(xiàn)方案是直線旋轉(zhuǎn)混合運(yùn)動步進(jìn)電機(jī)。發(fā)明專利《雙徑向磁場反應(yīng)式直線旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)》（專利號：200810042746.3，公開號：101355290A）提供了一種步進(jìn)電機(jī)實現(xiàn)方式，該專利的直線旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子是由直線步進(jìn)電機(jī)和旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)的定子合并而成，動子鐵芯由疊壓的硅鋼片形成小齒均勻分布的圓柱形。該發(fā)明的工作原理和步進(jìn)電機(jī)相同，動子在定子的產(chǎn)生的磁阻變化下可作直線或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。根據(jù)該專利描述，這種直線旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)具有機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，加工工藝簡單，控制簡單，傳動剛度大，成本低的優(yōu)點。中國專利《一種動磁式直線旋轉(zhuǎn)二自由度電機(jī)》（專利號：2011104202009，公開號：102497080A）提供了一種直線旋轉(zhuǎn)二自由度電機(jī)，該專利中動子由直線動子和旋轉(zhuǎn)動子串聯(lián)構(gòu)成電機(jī)動子。旋轉(zhuǎn)動子旋轉(zhuǎn)時直線動子旋轉(zhuǎn)，直線動子直線運(yùn)動時推拉旋轉(zhuǎn)動子直線運(yùn)動，是少有的能夠?qū)崿F(xiàn)直線旋轉(zhuǎn)復(fù)合運(yùn)動的電機(jī)專利。電機(jī)直線運(yùn)動時定子部分采用無刷繞組和音圈繞組，整個電機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，動子無需引流電線和電刷，實現(xiàn)了直線旋轉(zhuǎn)電機(jī)的一體化。實用新型專利《高頻直線旋轉(zhuǎn)電機(jī)》（專利號：201020582357.2，公開號：201830127U）的直線旋轉(zhuǎn)電機(jī)本質(zhì)上只是將兩個單自由度電機(jī)安裝在一起，并非真正意義上的一體式直線旋轉(zhuǎn)二自由度電機(jī)，體積仍然較大。步進(jìn)式的直線旋轉(zhuǎn)電機(jī)繼承了步進(jìn)電機(jī)的缺點。直線旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)一般采用開環(huán)控制，所以運(yùn)動精度相對低。直線旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)存在步距角和步距，不適合微行程高響應(yīng)的運(yùn)動場合，而且運(yùn)動平滑性比電磁式電機(jī)差，容易產(chǎn)生丟步和過沖現(xiàn)象。在低速運(yùn)動時，有振蕩，噪聲大。在電機(jī)實現(xiàn)方式上，根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，電機(jī)可以分為動磁式、動圈式和動鐵式三類。動鐵式電機(jī)由定子（線圈及磁軛）提供磁源，動子由軟鐵構(gòu)成，一般設(shè)計成實心以傳遞磁通，質(zhì)量較大，而且運(yùn)動復(fù)位誤差較大，所以不適用于快速頻繁往復(fù)運(yùn)動的場合。動圈式電機(jī)的運(yùn)動部分主體是線圈，在定子磁場作用下運(yùn)動，其運(yùn)動部分質(zhì)量輕。但是由于通電動子線圈在定子產(chǎn)生的磁場中運(yùn)動，所以動子線圈必須要有引流電線或者電刷。動磁式電機(jī)的運(yùn)動部分主要是磁鐵和磁軛，在定子磁場作用下運(yùn)動，運(yùn)動部分質(zhì)量介于動鐵式和動圈式之間，但是動子無需引流電線和電刷?，F(xiàn)有的直線或者旋轉(zhuǎn)電機(jī)技術(shù)中，動鐵式電機(jī)由于動子質(zhì)量大，不適用于需要高加速、快速頻繁往復(fù)運(yùn)動的工作場合。動圈式直線或旋轉(zhuǎn)電機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)高加速度，但是動子線圈必須延伸出引流用的電線或者電刷，當(dāng)線圈在氣隙中長時間快速頻繁往復(fù)運(yùn)動時，會導(dǎo)致電線接口處金屬疲勞而撓斷，并且電流產(chǎn)生的焦耳熱也很難散出，線圈不能通入大電流，從而限制了電機(jī)的輸出推力和扭矩。動磁式電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、運(yùn)動部分質(zhì)量/慣量較小、無電刷無引流線、壽命長的優(yōu)點，并且隨著銣鐵硼等具有高磁通量新型永磁材料的廣泛應(yīng)用，動磁式電機(jī)使用少量的磁鐵就能產(chǎn)生較大的力（力矩），從而能夠?qū)崿F(xiàn)大加速度。在中國專利《一種動磁式直線旋轉(zhuǎn)二自由度電機(jī)》（專利號：2011104202009，公開號：102497080A）提供的直線旋轉(zhuǎn)二自由度電機(jī)，雖然實現(xiàn)了直線旋轉(zhuǎn)電機(jī)的一體化，但在動子結(jié)構(gòu)上，直線動子與旋轉(zhuǎn)動子串聯(lián)，安裝時需要分別安裝直線動子和旋轉(zhuǎn)動子，而且直線動子部分和旋轉(zhuǎn)動子部分都帶有磁軛，會導(dǎo)致整體動子的質(zhì)量較大，影響電機(jī)動態(tài)性能。另外，環(huán)形旋轉(zhuǎn)動子內(nèi)側(cè)無支撐，只靠一個杯狀隔磁座與直線動子連接，不僅進(jìn)一步增加了動子質(zhì)量，而且電機(jī)在水平安裝的時候，動子處于懸臂梁狀態(tài)，需要承受自身重力引起的彎矩，容易產(chǎn)生變形，導(dǎo)致電機(jī)轉(zhuǎn)矩輸出不均勻，也影響電機(jī)的長期可靠性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供了一種高動態(tài)動磁式的直線旋轉(zhuǎn)一體式二自由度電機(jī)。本發(fā)明提供了一種高動態(tài)動磁式的直線旋轉(zhuǎn)一體式二自由度電機(jī)，包括同軸安裝的動子和定子，所述動子包括同軸安裝的電機(jī)軸、前磁環(huán)和后磁環(huán)，所述前磁環(huán)、后磁環(huán)分別套設(shè)并固定在所述電機(jī)軸的外圓周側(cè)面，所述定子包括同軸安裝的前端蓋、后端蓋、磁軛、隔磁座、無刷電機(jī)定子模組、前音圈模組和后音圈模組，其中，所述電機(jī)軸的前端通過軸承與所述前端蓋連接，所述電機(jī)軸的后端通過軸承與所述后端蓋連接，所述磁軛的前端與所述前端蓋固定連接，所述前磁環(huán)在軸向方向上設(shè)置在所述前端蓋、后磁環(huán)之間，所述后磁環(huán)在軸向方向上設(shè)置在所述后端蓋、前磁環(huán)之間，所述磁軛的后端與所述后端蓋固定連接，所述磁軛、隔磁座均為環(huán)狀，所述隔磁座套設(shè)在所述磁軛之內(nèi)，所述隔磁座的內(nèi)圓周側(cè)面上設(shè)有隔磁凹槽，所述無刷電機(jī)定子模組設(shè)置在所述隔磁凹槽之內(nèi)，所述前音圈模組、后音圈模組均為環(huán)狀，所述前音圈模組、后音圈模組分別套設(shè)在所述磁軛之內(nèi)，所述前音圈模組在軸向方向上設(shè)置在所述前端蓋、隔磁座之間，所述后音圈模組在軸向方向上設(shè)置在所述后端蓋、隔磁座之間，所述動子套設(shè)在所述前音圈模組、無刷電機(jī)定子模組、后音圈模組之內(nèi)。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述隔磁凹槽為環(huán)形凹槽。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述磁軛包括外磁軛、前磁軛和后磁軛，所述外磁軛、前磁軛和后磁軛均為環(huán)狀，所述前磁軛、后磁軛套設(shè)在所述外磁軛之內(nèi)，所述前磁軛在軸向方向上設(shè)置在所述前端蓋、隔磁座之間，所述前音圈模組套設(shè)在所述前磁軛之內(nèi)，所述后磁軛在軸向方向上設(shè)置在所述后端蓋、隔磁座之間，所述后音圈模組套設(shè)在所述后磁軛之內(nèi)。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述前磁軛與所述外磁軛過渡配合，所述后磁軛與所述外磁軛過渡配合，所述隔磁座與所述外磁軛過渡配合，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)定子模組粘合在所述隔磁座的隔磁凹槽之內(nèi)。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述前磁環(huán)與所述前磁軛在軸向上至少有局部相重合，所述后磁環(huán)與所述后磁軛在軸向上至少有局部相重合。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述前音圈模組包括前音圈支撐環(huán)和前音圈，所述前音圈纏繞在所述前音圈支撐環(huán)的外圓周側(cè)面，所述后音圈模組包括后音圈支撐環(huán)和后音圈，所述后音圈纏繞在所述后音圈支撐環(huán)的外圓周側(cè)面。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述前音圈與所述后音圈均為單相繞組，所述前音圈與所述后音圈串聯(lián)且繞線方向相反。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述前音圈支撐環(huán)與所述前磁軛過盈配合，所述后音圈支撐環(huán)與所述后磁軛過盈配合。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述前音圈支撐環(huán)的外圓周側(cè)面設(shè)有前音圈纏繞凹槽，所述前音圈纏繞在所述前音圈纏繞凹槽內(nèi)，所述后音圈支撐環(huán)的外圓周側(cè)面設(shè)有前音圈纏繞凹槽，所述后音圈纏繞在所述后音圈纏繞凹槽內(nèi)。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述前音圈纏繞凹槽為環(huán)形凹槽，所述后音圈纏繞凹槽為環(huán)形凹槽。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述隔磁座的前端面與所述前磁軛的后端面相貼合，所述隔磁座的后端面與所述后磁軛的前端面相貼合，所述前磁軛的前端面與所述前端蓋的后端面相貼合，所述后磁軛的后端面與所述后端蓋的前端面相貼合，所述外磁軛的前端通過螺栓與所述前端蓋固定連接，所述外磁軛的后端通過螺栓與所述后端蓋固定連接。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述前磁環(huán)靠近所述后磁環(huán)的后端設(shè)有前磁凸齒，所述前磁凸齒沿所述前磁環(huán)的周向間隔均勻設(shè)置，相鄰的二個所述前磁凸齒之間為前磁插槽，所述后磁環(huán)靠近所述前磁環(huán)的前端設(shè)有后磁凸齒，所述后磁凸齒沿所述后磁環(huán)的周向間隔均勻設(shè)置，相鄰的二個所述后磁凸齒之間為后磁插槽，所述前磁凸齒插設(shè)在所述后磁插槽內(nèi)，所述后磁凸齒插設(shè)在所述前磁插槽內(nèi)。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述前磁凸齒、后磁凸齒的數(shù)量均與設(shè)計的所需性能的實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的無刷電機(jī)動子磁極數(shù)相同。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述前磁環(huán)為一體磁鐵，所述后磁環(huán)為一體磁鐵。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述前音圈模組與所述前磁環(huán)之間設(shè)有氣隙，所述后音圈模組與所述后磁環(huán)之間設(shè)有氣隙，所述無刷電機(jī)定子模組與所述前磁環(huán)之間設(shè)有氣隙，所述無刷電機(jī)定子模組與所述后磁環(huán)之間設(shè)有氣隙，所述前音圈模組與所述前端蓋之間設(shè)有氣隙，所述后音圈模組與所述后端蓋之間設(shè)有氣隙。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述無刷電機(jī)定子模組包括硅鋼片定子和旋轉(zhuǎn)繞組，所述旋轉(zhuǎn)繞組嵌設(shè)在所述硅鋼片定子內(nèi)。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述旋轉(zhuǎn)繞組為三相繞組。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述電機(jī)軸的前端通過旋轉(zhuǎn)直線軸承與所述前端蓋連接，所述電機(jī)軸的后端通過旋轉(zhuǎn)直線軸承與所述后端蓋連接。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述前磁環(huán)與所述后磁環(huán)均為徑向充磁，所述前磁環(huán)與所述后磁環(huán)的極性相反。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述動子由同軸安裝的電機(jī)軸、前磁環(huán)和后磁環(huán)組成。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述隔磁座包括相抱合形成環(huán)狀的第一弧形隔磁座和第二弧形隔磁座。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一弧形隔磁座為半圓環(huán)形，所述第二弧形隔磁座為半圓環(huán)形。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述前端蓋為非磁性材料，所述前端蓋上設(shè)有前端蓋通孔，所述后端蓋為非磁性材料，所述后端蓋上設(shè)有所述后端蓋通孔。本發(fā)明的有益效果是：通過上述方案，能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動動子同時作直線和旋轉(zhuǎn)的復(fù)合運(yùn)動，也能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動動子單獨作直線，也能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動動子單獨作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，并且能夠調(diào)節(jié)動子的運(yùn)動方向及運(yùn)動輸出速度和輸出力/力矩，動子無電刷無引流線，不會產(chǎn)生火花和折斷引流線的問題，使用壽命長，少維護(hù)，旋轉(zhuǎn)動子與直線動子一體化成一個動子，動子結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，慣量小，動態(tài)性能優(yōu)，定子依次串聯(lián)組成，裝配方便。附圖說明圖1是本發(fā)明一種高動態(tài)動磁式的直線旋轉(zhuǎn)一體式二自由度電機(jī)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明一種高動態(tài)動磁式的直線旋轉(zhuǎn)一體式二自由度電機(jī)的分解結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明一種高動態(tài)動磁式的直線旋轉(zhuǎn)一體式二自由度電機(jī)的前磁環(huán)的主視圖；圖4是本發(fā)明一種高動態(tài)動磁式的直線旋轉(zhuǎn)一體式二自由度電機(jī)的前磁環(huán)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明一種高動態(tài)動磁式的直線旋轉(zhuǎn)一體式二自由度電機(jī)的后磁環(huán)的主視圖；圖6是本發(fā)明一種高動態(tài)動磁式的直線旋轉(zhuǎn)一體式二自由度電機(jī)的后磁環(huán)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本發(fā)明一種高動態(tài)動磁式的直線旋轉(zhuǎn)一體式二自由度電機(jī)的第一弧形隔磁座的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本發(fā)明一種高動態(tài)動磁式的直線旋轉(zhuǎn)一體式二自由度電機(jī)的第一弧形隔磁座的主視圖；圖9是本發(fā)明一種高動態(tài)動磁式的直線旋轉(zhuǎn)一體式二自由度電機(jī)的第一弧形隔磁座的仰視圖；圖10是本發(fā)明一種高動態(tài)動磁式的直線旋轉(zhuǎn)一體式二自由度電機(jī)的第二弧形隔磁座的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖11是本發(fā)明一種高動態(tài)動磁式的直線旋轉(zhuǎn)一體式二自由度電機(jī)的第二弧形隔磁座的主視圖；圖12是本發(fā)明一種高動態(tài)動磁式的直線旋轉(zhuǎn)一體式二自由度電機(jī)的第二弧形隔磁座的仰視圖；圖13是本發(fā)明一種高動態(tài)動磁式的直線旋轉(zhuǎn)一體式二自由度電機(jī)的前端蓋的主視圖；圖14是本發(fā)明一種高動態(tài)動磁式的直線旋轉(zhuǎn)一體式二自由度電機(jī)的后端蓋的主視圖；圖15是本發(fā)明一種高動態(tài)動磁式的直線旋轉(zhuǎn)一體式二自由度電機(jī)的前音圈模組的結(jié)構(gòu)示意圖；圖16是本發(fā)明一種高動態(tài)動磁式的直線旋轉(zhuǎn)一體式二自由度電機(jī)的后音圈模組的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖說明及具體實施方式對本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1至圖16中的附圖標(biāo)號為：電機(jī)軸1；前端蓋2；前磁軛3；外磁軛4；旋轉(zhuǎn)繞組5；硅鋼片定子6；第一弧形隔磁座7；后磁軛8；后端蓋9；后磁環(huán)10；后磁凸齒101；后磁插槽102；后音圈支撐環(huán)11；后音圈12；第二弧形隔磁座13；前磁環(huán)14；前磁凸齒141；前磁插槽142；前音圈15；前音圈支撐環(huán)16。如圖1至圖16所示，一種高動態(tài)動磁式的直線旋轉(zhuǎn)一體式二自由度電機(jī)，包括同軸安裝的動子和定子，所述動子包括同軸安裝的電機(jī)軸1、前磁環(huán)14和后磁環(huán)10，所述前磁環(huán)14、后磁環(huán)10分別套設(shè)并固定在所述電機(jī)軸1的外圓周側(cè)面，所述前磁環(huán)14、后磁環(huán)10位于所述電機(jī)軸1的中部，所述定子包括同軸安裝的前端蓋2、后端蓋9、磁軛、隔磁座、無刷電機(jī)定子模組、前音圈模組和后音圈模組，其中，所述電機(jī)軸1的前端通過軸承與所述前端蓋2連接，所述電機(jī)軸1的后端通過軸承與所述后端蓋9連接，所述磁軛的前端與所述前端蓋2固定連接，所述前磁環(huán)14在軸向方向上設(shè)置在所述前端蓋2、后磁環(huán)10之間，所述后磁環(huán)10在軸向方向上設(shè)置在所述后端蓋6、前磁環(huán)14之間，所述磁軛的后端與所述后端蓋9固定連接，所述磁軛、隔磁座均為環(huán)狀，所述隔磁座套設(shè)在所述磁軛之內(nèi)，所述隔磁座的內(nèi)圓周側(cè)面上設(shè)有隔磁凹槽，所述無刷電機(jī)定子模組設(shè)置在所述隔磁凹槽之內(nèi)，所述前音圈模組、后音圈模組均為環(huán)狀，所述前音圈模組、后音圈模組分別套設(shè)在所述磁軛之內(nèi)，所述前音圈模組在軸向方向上設(shè)置在所述前端蓋2、隔磁座之間，所述后音圈模組在軸向方向上設(shè)置在所述后端蓋9、隔磁座之間，所述動子套設(shè)在所述前音圈模組、無刷電機(jī)定子模組、后音圈模組之內(nèi)。如圖1至圖16所示，所述隔磁凹槽為環(huán)形凹槽。如圖1至圖16所示，所述磁軛包括外磁軛4、前磁軛3和后磁軛8，所述外磁軛4、前磁軛3和后磁軛8均為環(huán)狀，所述前磁軛3、后磁軛8套設(shè)在所述外磁軛4之內(nèi)，所述前磁軛3在軸向方向上設(shè)置在所述前端蓋2、隔磁座之間，所述前音圈模組套設(shè)在所述前磁軛3之內(nèi)，所述后磁軛8在軸向方向上設(shè)置在所述后端蓋9、隔磁座之間，所述后音圈模組套設(shè)在所述后磁軛8之內(nèi)。如圖1至圖16所示，所述前磁軛3與所述外磁軛4過渡配合，所述后磁軛8與所述外磁軛4過渡配合，所述隔磁座與所述外磁軛4過渡配合，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)定子模組粘合在所述隔磁座的隔磁凹槽之內(nèi)。如圖1至圖16所示，所述前磁環(huán)14與所述前磁軛3在軸向上至少有局部相重合，所述后磁環(huán)10與所述后磁軛8在軸向上至少有局部相重合。如圖1至圖16所示，所述前音圈模組包括前音圈支撐環(huán)16和前音圈15，所述前音圈15纏繞在所述前音圈支撐環(huán)16的外圓周側(cè)面，所述后音圈模組包括后音圈支撐環(huán)11和后音圈12，所述后音圈12纏繞在所述后音圈支撐環(huán)11的外圓周側(cè)面。如圖1至圖16所示，所述前音圈15與所述后音圈12均為單相繞組，所述前音圈15與所述后音圈12串聯(lián)且繞線方向相反。如圖1至圖16所示，所述前音圈支撐環(huán)16與所述前磁軛3過盈配合，所述后音圈支撐環(huán)11與所述后磁軛8過盈配合。如圖1至圖16所示，所述前音圈支撐環(huán)16的外圓周側(cè)面設(shè)有前音圈纏繞凹槽，所述前音圈15纏繞在所述前音圈纏繞凹槽內(nèi)，所述后音圈支撐環(huán)11的外圓周側(cè)面設(shè)有前音圈纏繞凹槽，所述后音圈12纏繞在所述后音圈纏繞凹槽內(nèi)。如圖1至圖16所示，所述前音圈纏繞凹槽為環(huán)形凹槽，所述后音圈纏繞凹槽為環(huán)形凹槽。如圖1至圖16所示，所述隔磁座的前端面與所述前磁軛3的后端面相貼合，所述隔磁座的后端面與所述后磁軛8的前端面相貼合，所述前磁軛3的前端面與所述前端蓋2的后端面相貼合，所述后磁軛8的后端面與所述后端蓋9的前端面相貼合，所述外磁軛4的前端通過螺栓與所述前端蓋2固定連接，所述外磁軛4的后端通過螺栓與所述后端蓋9固定連接。如圖1至圖16所示，所述前磁環(huán)14靠近所述后磁環(huán)10的后端設(shè)有前磁凸齒141，所述前磁凸齒141沿所述前磁環(huán)14的周向間隔均勻設(shè)置，相鄰的二個所述前磁凸齒141之間為前磁插槽142，所述后磁環(huán)10靠近所述前磁環(huán)14的前端設(shè)有后磁凸齒101，所述后磁凸齒101沿所述后磁環(huán)10的周向間隔均勻設(shè)置，相鄰的二個所述后磁凸齒101之間為后磁插槽102，所述前磁凸齒141插設(shè)在所述后磁插槽102內(nèi)，所述后磁凸齒101插設(shè)在所述前磁插槽142內(nèi)。如圖1至圖16所示，所述前磁凸齒141、后磁凸齒101的數(shù)量均與設(shè)計的所需性能的實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的無刷電機(jī)動子磁極數(shù)相同。如圖1至圖16所示，所述前磁環(huán)14為一體磁鐵，所述后磁環(huán)10為一體磁鐵。如圖1至圖16所示，所述無刷電機(jī)定子模組包括硅鋼片定子6和旋轉(zhuǎn)繞組5，所述旋轉(zhuǎn)繞組5嵌設(shè)在所述硅鋼片定子6內(nèi)。如圖1至圖16所示，所述前音圈模組的前音圈支撐環(huán)16與所述前磁環(huán)14之間設(shè)有氣隙，所述后音圈模組的后音圈支撐環(huán)11與所述后磁環(huán)10之間設(shè)有氣隙，所述無刷電機(jī)定子模組的硅鋼片定子6與所述前磁環(huán)14之間設(shè)有氣隙，所述無刷電機(jī)定子模組的硅鋼片定子6與所述后磁環(huán)10之間設(shè)有氣隙，所述前音圈模組的前音圈支撐環(huán)16與所述前端蓋2之間設(shè)有氣隙，所述后音圈模組的后音圈支撐環(huán)11與所述后端蓋9之間設(shè)有氣隙。如圖1至圖16所示，所述旋轉(zhuǎn)繞組5為三相繞組。如圖1至圖16所示，所述電機(jī)軸1的前端通過旋轉(zhuǎn)直線軸承與所述前端蓋2連接，所述電機(jī)軸1的后端通過旋轉(zhuǎn)直線軸承與所述后端蓋9連接。如圖1至圖16所示，所述前磁環(huán)14與所述后磁環(huán)10均為徑向充磁，所述前磁環(huán)14與所述后磁環(huán)10的極性相反，若前磁環(huán)14外側(cè)為N極內(nèi)側(cè)為S極，則后磁環(huán)10外側(cè)為S極內(nèi)側(cè)為N極；若前磁環(huán)14外側(cè)為S極內(nèi)側(cè)為N極，則后磁環(huán)10外側(cè)為N極內(nèi)側(cè)為S極。如圖1至圖16所示，所述前磁凸齒141、后磁凸齒101在圓周上錯開均勻分布，構(gòu)成N極與S極相間的圓周分布磁環(huán)。如圖1至圖16所示，所述動子僅僅由同軸安裝的電機(jī)軸1、前磁環(huán)14和后磁環(huán)10組成。如圖1至圖16所示，所述隔磁座包括相抱合形成環(huán)狀的第一弧形隔磁座7和第二弧形隔磁座13，所述隔磁座也可以由三個、四個甚至更多個弧形隔磁座相抱合形成。如圖1至圖16所示，所述第一弧形隔磁座7優(yōu)選為半圓環(huán)形，所述第一弧形隔磁座7又稱為第一半環(huán)隔磁座，所述第二弧形隔磁座13優(yōu)選為半圓環(huán)形，所述第二弧形隔磁座13又稱為第二半環(huán)隔磁座。如圖1至圖16所示，所述第一弧形隔磁座7上設(shè)有第一半圓形凹槽，所述第二弧形隔磁座13上設(shè)有第二半圓形凹槽，所述隔磁凹槽則第一半圓形凹槽、第二半圓形凹槽對接所構(gòu)成。如圖1至圖16所示，所述前端蓋2為非磁性材料，所述前端蓋2上設(shè)有前端蓋通孔，所述前端蓋通孔至少有二個沿繞所述前端蓋2的周向間隔均勻設(shè)置，所述后端蓋9為非磁性材料，所述后端蓋9上設(shè)有所述后端蓋通孔，所述后端蓋通孔至少有二個沿繞所述后端蓋9的周向間隔均勻設(shè)置。本發(fā)明提供的一種高動態(tài)動磁式的直線旋轉(zhuǎn)一體式二自由度電機(jī)的工作原理為：1、直線運(yùn)動；向所述前音圈15和后音圈12通單向電流，所述前音圈15和后音圈12產(chǎn)生的磁場與前磁環(huán)14和后磁環(huán)10的磁場作用，推動動子作直線運(yùn)動；具體為推動所述前磁環(huán)14和后磁環(huán)10與電機(jī)軸1所構(gòu)成的動子作直線運(yùn)動，同理，向所述前音圈15和后音圈12通反向的單向電流，動子就做反向直線運(yùn)動，即所述前磁環(huán)14和后磁環(huán)10與電機(jī)軸1所構(gòu)成的動子作反向直線運(yùn)動；2、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；向所述旋轉(zhuǎn)繞組5通電，使所述旋轉(zhuǎn)繞組5的各相導(dǎo)通順序按照：A相正向?qū)˙相反向?qū)ā鶥相正向?qū)–相反向?qū)ā鶦相正向?qū)ˋ相反向?qū)ā?，如此循環(huán)，可以讓所述前磁環(huán)14和后磁環(huán)10與電機(jī)軸1所構(gòu)成的動子作順時針旋轉(zhuǎn)；使述旋轉(zhuǎn)繞組5的各相導(dǎo)通順序按照：A相正向?qū)–相反向?qū)ā鶦相正向?qū)˙相反向?qū)ā鶥相正向?qū)ˋ相反向?qū)ā?，如此循環(huán)，可以讓所述前磁環(huán)14和后磁環(huán)10與電機(jī)軸1所構(gòu)成的動子作逆時針旋轉(zhuǎn)。3、通過控制器控制前音圈15和后音圈12以及旋轉(zhuǎn)繞組5中電流的導(dǎo)通、換向和幅值，能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動動子同時作直線和旋轉(zhuǎn)的復(fù)合運(yùn)動，也能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動動子單獨作直線，也能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動動子單獨作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，并且能夠調(diào)節(jié)其運(yùn)動方向及運(yùn)動輸出速度和輸出力/力矩。本發(fā)明提供的一種高動態(tài)動磁式的直線旋轉(zhuǎn)一體式二自由度電機(jī)的優(yōu)點是：1、可以輸出同軸的二自由度直線和旋轉(zhuǎn)復(fù)合運(yùn)動。與現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)的直線旋轉(zhuǎn)運(yùn)動系統(tǒng)相比，體積緊湊、結(jié)構(gòu)簡單、慣量小，非常適用于醫(yī)療、半導(dǎo)體封裝、航空等對體積要求緊湊的直線旋轉(zhuǎn)運(yùn)動場合；2、動子無電刷無引流線，不會產(chǎn)生火花和折斷引流線的問題，使用壽命長，少維護(hù)；3、旋轉(zhuǎn)動子與直線動子一體化成一個動子，動子只由前磁環(huán)14、后磁環(huán)10、電機(jī)軸1構(gòu)成，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，慣量小，動態(tài)性能優(yōu)，定子依次串聯(lián)組成，裝配方便；4、電機(jī)外接位置傳感裝置后，可以組成閉環(huán)進(jìn)行閉環(huán)伺服控制，能夠?qū)崿F(xiàn)快速、平滑、高動態(tài)響應(yīng)的精密運(yùn)動。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。