针对目前在多自由度电机研制中遇到的转子位置检测的精准度和实时性较差的问题，介绍一种具有普遍意义的新型的永磁转子偏转式三自由度电机转子位置检测的方法。为了实现转子在三个方向偏转的检测，提出了一种通过4个霍尔传感器检测转子磁场的非接触式检测方法，并通过建立偶极仔模型确定磁体位置和磁场的关系来实现对磁场测量数据的逆向分析求解，最后结合算法对下位机和上位机进行编程，搭建了三自由度电机转子位置检测的试验平台来检测转子位置。通过具体试验数据对比分析可知，该方法有效实现了对转子位置的实时检测，为进一步的研究和实验提供了借鉴和参考。

     随着现代科学技术和机械技术的迅速发展，三自由度的运动装置越来越普遍地应用于制造业、造船业、服务行业等多个领域，复杂的解析关节装置对电机的精密度和稳定性能的要求不断提高，而从前的这种装置需要由多个单自由度电机和复杂的机械结构组成，结构复杂，稳定性较差，由此推动了高精度、高效率、结构较为简单的多自由度电机的发展。多自由度电机的研究最早始于上世纪50年代初期，英国等人研制出一种定、转子都可动的变速球形感应电动机，改进了电动机的调速性能。随后，美日英法德等国家的一些著名大学和研究所也相继参与了多自由度电机的研究。土耳其帕缪卡莱大学的学者在2007年提出一种永磁转子球形多自由度电机，该电机步进可完成连续的自传，还能实现绕倾斜轴的偏转运动。2008年，新加坡南洋理工大学机械与航空工程学院合作研究设计出一种永磁球形直流电动机，此电机可以实现多个方向的复杂运动。随着对多自由度电机研究的不断深入，三自由度运动装置的精度和稳定性也不断提高，体积也不断减小。

     对多自由度电子转子的位置检测是实现电机运动控制必不可少的环节。近年来，随着对三自由度电机精度要求的不断提高，国内外学者们也越来越重视用于传感器的选择和检测装置的设计。目前，常用传感器主要有霍尔传感器、旋转变压器、光电偏码器以及视觉传感器，而其中霍尔传感器具有功耗小、效率高及使用寿命长等优点，应用场合比较多。传感器位置检测的方法可以分为非接触式和接触式检测，而用接触式的方法检测转子位置时会引入摩擦力导致精度下降，所以在精度要求比较高时，采用非接触式的检测方式比较好。

     本文是在系统分析了国内外对三自由度电机位置检测研究的基础上，提出了一种新结构永磁转子偏转式三自由度运动电机的非接触式位置检测的方法，同时通过设计采样检测电路、进行软件仿真、搭建实验平台来验证结果的正确性。