（本文素材来源于专利号US11967882）径向堆叠驱动器包括一个驱动器地面；一个电机，该电机的电机地面以一个或多个旋转自由度约束在驱动器地面上；一个弹簧，连接在电机地面和驱动器地面之间；一个齿轮箱，输入端与电机连接；以及一个与齿轮箱输出端连接的驱动器输出。弹簧被设计为在电机地面相对于驱动器地面旋转时发生偏转。翻译而来供参考，亦可加入知识星球阅读英文原版、中文译本（见文末）。
图1为显示一个执行器架构100示例实施方式的框图。在所示实施方式中，执行器架构100包括执行器接地端102、电机104、齿轮箱106、执行器输出端108、弹簧110、第一传感器112和第二传感器114。执行器接地端102可以连接到支撑结构上，例如机器人的某个框架或外壳部分，而执行器输出端108则连接到相对于执行器接地端102需要被驱动的部件。电机具有电机接地端105，在一些实施方式中，它可以相对于执行器接地端102移动。例如但不限于，电机接地端105与执行器接地端102之间可以通过一个单一的旋转自由度进行约束。弹簧110可以位于执行器接地端102与电机接地端105之间。当电机接地端相对于执行器接地端旋转时，弹簧110发生形变。在其他实施方式中，可以在齿轮箱106和执行器输出端108之间放置一个基于执行器输出端108相对于执行器接地端旋转而发生形变的弹簧（可选）。电机104的输出端连接到齿轮箱106的输入端，齿轮箱106的输出端连接到执行器输出端108。根据某些实施方式，齿轮箱106的输出端速度较低/扭矩较高，而其输入端速度较高/扭矩较低。
当执行器架构100中的执行器通过执行器输出端108施加负载时，电机接地端105可以相对于执行器接地端102发生形变，即相对于执行器接地端102改变位置。第一传感器112测量弹簧110所反应的力/扭矩。第二传感器114连接在电机104和执行器输出端108之间，用于测量执行器输出端108相对于电机104的运动，例如，执行器输出端108相对于电机接地端105的旋转。第一传感器112（如扭矩信号）和第二传感器114（例如与执行器输出端108相对电机接地端的相对位置对应的信号）的信息结合使用，可以确定执行器输出端108相对于执行器接地端102的位置。
执行器架构100可以以径向堆叠的方式实现，使得从执行器接地端102到执行器输出端的负载路径为径向。在径向堆叠的布置中，电机104、齿轮箱106、执行器输出端108或弹簧110中的一个或多个被圆周地包含在执行器接地端102内。径向堆叠可以通过多种方式实现。图2至图10展示了根据执行器架构100的径向堆叠执行器的示例实施方式。尽管图1中的执行器架构100的功能组件布置为反向系列弹性执行器，但这些组件也可以布置为普通（即非反向）系列弹性执行器。
图2是执行器200示例实施方式的第一视图的示意图，图3是执行器200示例实施方式的纵向剖视图，图4是执行器200的齿轮箱的细节视图，图5是执行器的顶视图，图6显示了一个用于测量扭矩的示例弹簧的示意图。执行器200被显示为一种反向系列弹性执行器，负载路径从执行器接地端到弹簧再到电机、齿轮箱，最终到执行器输出端，该负载路径是径向实现的。
在所示的实施方式中，执行器200包含一个由执行器外壳202（如壳体、框架或其他结构）提供的执行器接地端202，作为执行器200的机械接地端。执行器接地端202具有一个围绕纵轴201的外部圆周，沿执行器接地端202的长度可以变化。因此，如图2所示，执行器200总体上呈圆柱形，可以适应一个圆柱形的包络线，该包络线的圆周由执行器外壳202或执行器接地端202的最大圆周定义。
参考图3，执行器接地端202定义了一个腔体，例如圆柱形腔体，其直径沿腔体长度可以变化。执行器200的各种组件位于该腔体内。具体来说，执行器200包括一个电机204、齿轮箱206、执行器输出端208以及一个弹簧210，这些组件被环绕地包含在执行器接地端202内。电机204、齿轮箱206和执行器输出端208可以具有沿各自特征长度的半径变化的圆形截面。在所示实施方式中，电机204、齿轮箱206、执行器输出端208和弹簧210的纵向轴线和旋转轴与纵轴201共轴。在其他实施方式中，电机204、齿轮箱206、执行器输出端208或弹簧210的纵向轴线或旋转轴可以不重合。
执行器200可以包括一个传感系统，以测量多种参数，例如扭矩、力、角位移、旋转速度或其他参数。在所示实施方式中，执行器200包括一个弹簧位移传感器212和一个执行器输出传感器214。弹簧位移传感器212的输出用于确定执行器施加的总力或扭矩，而执行器输出传感器214的输出用于确定执行器输出端208相对于电机接地端216的角位移。弹簧位移传感器212的信号（例如扭矩信号）和执行器输出传感器214的信号（例如执行器输出端208相对电机接地端216的位置信号）可以用于确定执行器输出端208相对于执行器接地端202的位置。在一些实施方式中，电机204通过换向驱动，例如电机204可以是无刷直流（BLDC）电机。因此，一些实施方式的传感系统可以包括一个换向传感器217，用于输出指示电机输出或转子旋转位置的信号以供换向使用。
执行器输出端208围绕旋转轴线（与执行器200的纵轴201重合）相对于执行器接地端202旋转。在一些实施方式中，从执行器输出端208到执行器接地端202的负载路径是径向实现的。执行器接地端202可以连接到支撑结构上，例如机器人的框架或外壳，执行器输出端208可以连接到相对于执行器接地端202需要驱动的部件上。例如，执行器接地端202可以固定在机器人的第一部分上，执行器输出端208连接在机器人的第二部分上，使得执行器200能够驱动机器人的第二部分相对于第一部分的屈伸、内外旋转、外展内收或其他运动。
电机204通过齿轮箱206驱动执行器输出端208。电机204包含一个电机接地端216，电机204、齿轮箱206和执行器输出端208的某些部件相对于该接地端旋转。在所示实施方式中，电机外壳251作为电机204的机械接地。电机外壳包括一个径向外壳部分218和一个从端部221延伸的中心轴220。径向外壳部分218具有圆柱形外形，其外部和内部圆周沿电机外壳251的长度可以变化。轴承230位于电机接地端216和执行器接地端202之间，使电机接地端216可以相对于执行器接地端202在受限范围内旋转。在所示实施方式中，弹簧210由连接到执行器接地端202的弹簧盖211保护，位于执行器接地端202与电机接地端216之间。当电机204产生输出时，电机接地端216可以从中立位置旋转，导致弹簧210发生形变。
电机204还包括一个相对于电机接地端216固定的定子222，例如定子222可以固定在径向外壳部分218的内侧。转子224位于定子222内，绕中心轴220旋转。电机输出端226连接在转子224的内侧，随着转子224绕中心轴220旋转。电机输出端226连接到齿轮箱206的输入端，而齿轮箱206的输出端连接到执行器输出端208。执行器输出端208通过一个轴承232相对电机接地端216受限。
在示例实施方式中，齿轮箱206被配置为提供比电机204更低速/更高扭矩的输出。在更具体的实施方式中，齿轮箱206为谐波传动。谐波传动的示例实施方式包括一个圆形花键240、波发生器242、波发生器轴承243和柔性花键244。圆形花键240固定在电机外壳的径向外壳部分218的内圆周上或相对于电机接地端固定。圆形花键240具有与柔性花键244啮合的内侧齿。波发生器242具有椭圆形或其他合适的形状，插入波发生器轴承243中，导致波发生器轴承243至少部分符合波发生器242的形状，同时仍允许波发生器242旋转。波发生器242通过电机输出端226连接到转子224，因此，电机204可以驱动波发生器242。柔性花键244呈杯状（凹面）。杯状末端安装在执行器输出端208上（例如，在执行器输出端208的纵向内侧，与输出端相对），杯状两侧延长至波发生器轴承243和圆形花键240之间。柔性花键244的外侧具有与圆形花键240齿啮合的齿。谐波传动将电机204的输出转换为较低速/较高扭矩输出，以驱动执行器输出端208。
为了便于控制，可以提供多种传感器来确定执行器200的位置、扭矩或其他指标。在一个示例实施方式中，提供了弹簧位移传感器212，用于基于电机接地端216相对于执行器接地端202的旋转测量扭矩。电机204的角位移，更具体地说，是电机接地端216围绕其旋转轴线（例如纵轴201）相对于执行器接地端202的角位移，对应于弹簧210的形变，从而表明弹簧210所反应的力。因此，弹簧位移传感器212的输出可以用于确定施加在电机204和执行器接地端202之间的扭矩。
多种类型的传感器可用作弹簧位移传感器212。在所示的实施方式中，例如，弹簧位移传感器212是一个卷筒式编码器，能够放大扭矩的分辨率。编码器258固定在电机接地端216上（例如通过支架260或其他结构），因此相对于执行器接地端202随电机接地端216一起移动。编码器258包括一个可旋转的传感轴262，其旋转轴线平行于电机接地端216相对于执行器接地端202的旋转轴线。例如，在一些实施方式中，可旋转传感轴262的旋转轴线平行于纵轴201。一根电缆264绕在可旋转传感轴262上，电缆264的两端固定在执行器接地端202的外圆周上。在某些实施方式中，电缆264的两端固定在与可旋转传感轴262相同的径向距离上，即相对于电机204相对于执行器接地端202的旋转轴线（例如纵轴201）。
当电机接地端216相对于执行器接地端202旋转时，电缆264使可旋转传感轴262旋转。编码器258检测可旋转传感轴262的角位移，这与电机接地端216相对于执行器接地端202的角位移有关，从而反映出弹簧210的位移。在图5的布置中，扭矩放大的比率约为传感器所在位置的执行器接地端202的直径与可旋转传感轴262的直径之比。
可以提供一个执行器输出传感器214，用于测量执行器输出端208相对于电机204的角位移。根据一个示例实施方式，执行器输出传感器是一个绝对位置传感器（APS），更具体地说是一个绝对角度传感器214。甚至在更具体的实施方式中，执行器输出传感器214可以包含一个旋转编码器，用于测量执行器输出端208相对于电机接地端216的位置。在一个更具体的实施方式中，执行器输出传感器包含一个磁性旋转编码器。参考图3和图4，在某些实施方式的示例中，执行器输出传感器214包含一个读头246（例如磁场传感器）和一个磁铁248。读头246连接并固定在电机接地端216上，例如在所示实施方式中连接在中心轴220的端部。编码器的磁铁248连接并随执行器输出端208旋转。读头246输出一个信号，指示磁铁248（即执行器输出端208）相对于电机接地端216的角位移。尽管图3和图4中的执行器输出传感器214为同轴布置，读头246和磁铁248沿磁铁248的旋转轴线对齐，但其他实施方式的执行器输出传感器214可以采用非同轴布置，即读头246不在磁铁248的旋转轴线上。
执行器200还可以包含其他传感器，作为弹簧位移传感器212和执行器输出传感器214的补充或替代。在所示实施方式中，例如，执行器200还包含一个换向传感器217。根据一个示例实施方式，换向传感器217为增量旋转编码器。换向传感器217的输出用于电机204的换向控制。在所示实施方式中，换向传感器217是一个磁性增量旋转编码器，包含一个读头250（例如磁场传感器）和一个磁铁252。读头250相对于电机接地端216固定。读头250检测到随电机输出端226旋转的环形磁铁252的磁场，进而检测到转子224的位置。读头250可以输出一个信号，指示磁铁252相对于电机接地端216的角位移，从而反映出电机输出端226和转子224相对于电机接地端216的位置。读头246和读头250的连接线可以穿过中心轴220布置。
在图3和图4所示的实施方式中，用于检测执行器输出端208相对于电机204的旋转位置的传感器和换向传感器217位于由柔性花键244形成的杯状结构内，从而实现更加紧凑的设计。可以提供一个外壳以保护读头或其他传感器免受齿轮箱206中的润滑脂等污染物的影响。在该实施方式中，润滑脂屏蔽包括连接到电机输出端226的第一部分254和固定相对于电机接地端216的第二部分256。磁铁252固定在润滑脂屏蔽的第一部分254上，因此与转子224一起旋转。
在一些实施方式中，传感器并未布置在柔性花键244形成的腔体内。例如，在一个示例实施方式中，磁铁248可以位于一个随执行器输出端208旋转的轴末端，并从执行器输出端208穿过齿轮箱206延伸至中心轴220中。因此，读头246可以位于中心轴220内或接近执行器200的另一端，远离执行器输出端208。同样，用于换向的磁铁252可以连接到电机输出端226的另一端，而读头250则可以位于接近执行器200另一端，远离执行器输出端208的位置。
如前所述，可以在电机204与执行器接地端202之间设置弹簧210，以抵抗电机204相对于执行器接地端202的旋转。弹簧210能够通过电机204相对于执行器接地端202的位移对应于弹簧210的形变来辅助扭矩测量，这与施加的力和扭矩有关。弹簧210的柔顺性越高，执行器200的力分辨率就越高。另一方面，较硬的弹簧具有比柔软弹簧更高的机械带宽，因此，柔顺性更高的弹簧210会有较低的机械带宽。
当电机接地端216相对于执行器接地端202旋转时，会发生少量形变。然而，弹簧位移传感器212会基于执行器接地端202直径与可旋转传感轴262直径的比率感测到放大的扭矩。该比率越大，弹簧位移传感器212的放大效果就越强。通过增加这一比率，可以使用具有更高机械带宽的较硬弹簧210，同时也能基于弹簧位移传感器212的输出获得高分辨率的力或扭矩测量。
参考图6，展示了弹簧210的示例实施方式。在所示实施方式中，弹簧210是一个平面扭转弹簧。平面扭转弹簧的几何结构可以设计成最小化应力与形变量的比率（或最大化形变量/应力）。此外，平面扭转弹簧具有薄型设计，适用于轴向紧凑的设计。在一些实施方式中，弹簧210可以由具有高屈服强度和低弹性模量的材料制成，如Ti-3 Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr。
弹簧210整体呈平面形状，带有一个安装到电机接地端216的内环270。多个凸耳272从内环270向外延伸。凸耳272的数量可以根据所需的性能容量进行调整。在所示实施方式中，凸耳272大致从内环270呈螺旋状向外延伸，但它们可以具有各种形状。远离中心环的凸耳272的末端安装到执行器接地端202上。因此，当电机接地端216相对于执行器接地端202旋转时，凸耳272会发生形变，其形变量取决于所施加的力。
执行器200可以包括各种其他功能以提升性能。例如，可以提供散热器280将电机204产生的热量传导到周围环境或热管理系统中。在所示实施方式中，散热器280连接在电机外壳216的径向外壳部分218的外圆周上，并径向延伸（例如具有径向延伸的散热片），穿过外部执行器外壳202。散热器280将定子222产生的热量传导到周围环境中，包括那些可能被困在电机接地端216与执行器接地端202之间的热量。
执行器200是径向堆叠执行器的一个示例，其在执行器接地端202与执行器输出端208之间具有径向负载路径。更具体地说，执行器接地端202、电机204、齿轮箱206和执行器输出端208围绕一个共同的纵轴201或共同的旋转轴布置，这个轴可以与纵轴201同轴。此外，电机204、齿轮箱206和执行器输出端208被环绕地包含在执行器接地端202内。在所示示例中，齿轮箱206和执行器输出端也被环绕地包含在电机接地端216内。
如前所述，径向堆叠的执行器可以采用其他配置。例如，在其他实施方式中，弹簧可以位于齿轮箱206与执行器输出端208之间，或者位于其他位置，作为弹簧210的补充或替代。虽然执行器200被显示为反向系列弹性执行器，但这里的原理也可以应用于普通（非反向）系列弹性执行器。
图7展示了另一种径向堆叠执行器300的实施方式示意图，而图8则展示了执行器300部分的纵向剖视图。执行器300被描绘为一种反向系列弹性执行器，负载路径从接地到弹簧再到电机、齿轮箱，最终到输出端，其负载路径是径向实现的。
在图3和图4所示的实施方式中，执行器300包含一个由执行器外壳303（例如壳体、框架或其他结构）提供的执行器接地端302，作为执行器300的机械接地端。执行器接地端302通常呈圆柱形，围绕纵轴301的外圆周沿执行器接地端302的长度可以变化。执行器接地端302定义了一个腔体，例如圆柱形腔体，其直径沿腔体长度变化，执行器300的各个组件位于该腔体内。具体来说，执行器300包含一个电机304、齿轮箱306、执行器输出端308和弹簧310，这些组件都被环绕地包含在执行器接地端302内。
电机304、齿轮箱306和执行器输出端308可以具有沿各自特征长度变化的圆形截面半径。在所示实施方式中，电机304、齿轮箱306、执行器输出端308和弹簧310的纵轴和旋转轴与纵轴301同轴。在其他实施方式中，电机304、齿轮箱306、执行器输出端308或弹簧310的纵轴或旋转轴可以不重合。执行器300还包括一个弹簧位移传感器312、一个执行器输出传感器和一个换向传感器。弹簧位移传感器312的输出用于确定执行器300施加的总力或扭矩，而执行器输出传感器的输出则用于确定执行器输出端308相对于电机接地端316的角位移。
弹簧位移传感器312和执行器输出传感器的信息可用于确定执行器输出端308相对于执行器接地端302的位置。执行器输出端308相对于执行器接地端302绕旋转轴线旋转，在某些实施方式中该旋转轴线与执行器300的纵轴301重合。从执行器输出端308到执行器接地端302的负载路径是径向实现的。执行器接地端302可以连接到支撑结构上，例如机器人框架或壳体上，执行器输出端308则连接到相对于执行器接地端302需要被驱动的部件上。执行器接地端302可以固定在机器人的第一部分上，而执行器输出端308连接到机器人的第二部分上，使得执行器300能够驱动机器人的第二部分相对于第一部分进行屈伸、内外旋转、外展内收等运动。
电机304通过齿轮箱306驱动执行器输出端308。电机304包含一个电机接地端316，相对于电机接地端316，电机304、齿轮箱306和执行器输出端308的某些部件可以旋转。在所示实施方式中，内部外壳318的部分提供电机外壳，并充当电机304的机械接地，而另一部分作为齿轮箱外壳。执行器300包含一个从电机延伸到齿轮箱306的中心轴320。轴承330位于电机接地端316和执行器接地端302之间，使电机304相对于执行器接地端302可以有限制地旋转。在所示实施方式中，弹簧310由弹簧盖保护，位于执行器接地端302与电机接地端316之间。当电机304产生输出时，电机接地端316可以从中立位置旋转，使弹簧310发生形变。
电机304还包括一个相对于电机接地端316固定的定子322，例如定子322可以固定在内壳318的径向内侧。转子324位于定子322内，绕中心轴320旋转。电机输出端326连接在转子224的内侧，随转子324绕中心轴320旋转。电机输出端326连接到齿轮箱306的输入端，而齿轮箱306的输出端连接到执行器输出端308。执行器输出端308通过轴承332相对于内壳318和电机接地端316受限。
根据一个示例实施方式，齿轮箱306配置为提供比电机304更低速/更高扭矩的输出。在更具体的实施方式中，齿轮箱306为谐波传动。谐波传动的示例实施方式包括一个圆形花键340、波发生器342、波发生器轴承343和柔性花键344。圆形花键340固定在内壳318的内圆周上或相对于电机接地端316固定。波发生器342具有椭圆形或其他适合的形状，插入波发生器轴承343中，使波发生器轴承343至少部分符合波发生器342的形状，同时仍允许波发生器342旋转。波发生器342通过电机输出端326连接到转子324，因此电机304可以驱动波发生器342。柔性花键344呈杯状（凹面），杯端安装在执行器输出端308上，杯的两侧延长至波发生器轴承343与圆形花键340之间。柔性花键344的外侧具有与圆形花键340齿啮合的齿。当波发生器342旋转时，柔性花键344变形。
波发生器342的旋转导致柔性花键344以相反方向较慢地旋转，从而谐波传动将电机304的输出转换为较低速/较高扭矩输出，以驱动执行器输出端308。
为了便于控制，可以提供多种传感器来确定执行器300的位置、扭矩或其他指标。在一个示例实施方式中，提供了一个弹簧位移传感器312用于测量执行器施加的扭矩。弹簧位移传感器312可以采用多种类型，例如卷筒式编码器以放大扭矩分辨率。与执行器200的布置类似，编码器可以固定在电机接地端316上，而卷筒电缆的端部固定在执行器接地端。
可以提供一个执行器输出传感器，用于测量执行器输出端308相对于电机304的旋转。执行器输出传感器也可以采用多种类型。在一个示例实施方式中，执行器输出传感器是一个绝对位置传感器（APS）。更具体地，执行器输出传感器包括一个磁性旋转编码器。参考图8，在所示实施方式中，执行器输出传感器包括一个固定在电机接地端316上的PCB板390，该PCB板上有一个读头（如磁场传感器）。编码器的磁铁348连接并随执行器输出端308旋转。具体来说，中心轴320固定在执行器输出端上，磁铁348安装在远离执行器输出端308的中心轴320末端。执行器输出传感器的读头检测磁铁348的磁场，并输出一个信号，指示执行器输出端308相对于电机接地端316的角位移。读头和磁铁348可以安排在同轴或非同轴配置中。
此外，可以提供一个换向传感器，用于换向控制。换向传感器也可以采用多种类型。在更具体的实施方式中，换向传感器包括一个旋转编码器，例如磁性增量旋转编码器。在所示实施方式中，磁性增量旋转编码器包括一个读头和一个环形磁铁352。环形磁铁352安装在远离齿轮箱306的转子324上，因此随转子324旋转。读头（例如在PCB板390上的磁场传感器）相对于电机接地端316固定。读头检测磁铁352的磁场，并基于磁铁352的角位移变化输出信号，从而指示磁铁352和转子324相对于电机接地端的位置。执行器300可以包含其他功能，例如散热器或上文提到的其他功能。
图9展示了另一种径向堆叠执行器400的实施方式的示意图，而图10展示了执行器400部分的纵向剖视图。执行器400采用径向堆叠设计，包括执行器接地端402、电机404、齿轮箱406和执行器输出端408。电机404包括一个电机接地端416，相对于电机接地端416，电机404、齿轮箱406和执行器输出端408的某些部件可以旋转。在所示实施方式中，电机外壳作为电机404的机械接地。电机外壳包括一个径向外壳部分418和一个从端部421延伸的中心轴420。电机404还包括一个固定的定子、绕纵轴旋转的转子以及连接在转子上的电机输出端，电机输出端随转子一起旋转。电机输出端连接到齿轮箱406的输入端，而齿轮箱的输出端则连接到执行器输出端。根据一个示例实施方式，齿轮箱406为谐波传动。
为了便于控制，可以提供多种传感器来确定执行器400的位置、扭矩或其他指标。在一个示例实施方式中，弹簧位移传感器412用于测量执行器400施加的扭矩。弹簧位移传感器412可以采用多种类型，例如卷筒式编码器以放大扭矩分辨率。类似于执行器200的布置，编码器可以固定在电机接地端416上，而卷筒电缆的端部固定在执行器接地端402上。
可以提供一个执行器输出传感器，用于测量执行器输出端408相对于电机404的角位移。执行器输出传感器也可以采用多种类型。在一个示例实施方式中，执行器输出传感器为一个绝对位置传感器（APS），更具体地说是一个磁性旋转编码器。参考图10，在所示实施方式中，执行器输出传感器包含一个PCB板，上面固定有一个读头446（例如磁场传感器），该读头固定在电机接地端416上。编码器的磁铁448连接并随执行器输出端408旋转。具体来说，中心轴420固定在执行器输出端上，磁铁448安装在远离执行器输出端408的中心轴420末端。执行器输出传感器的读头446输出一个信号，指示磁铁448（即执行器输出端408）相对于电机接地端416的角位移。读头446和磁铁448可以采用同轴或非同轴配置。
弹簧位移传感器412的输出用于确定执行器所施加的总力或扭矩，而执行器输出传感器的输出用于确定执行器输出端408相对于电机接地端416的旋转位移。弹簧位移传感器412和执行器输出传感器的信息可以用于确定执行器输出端408相对于执行器接地端402的旋转位置。
此外，还可以提供换向传感器。换向传感器可以采用多种类型。在一个更具体的实施方式中，换向传感器包括一个旋转编码器，例如磁性增量旋转编码器。在所示实施方式中，磁性增量旋转编码器包含一个读头（如磁场传感器）和一个安装在远离齿轮箱406的转子424上的环形磁铁452，转子424旋转时环形磁铁452也随之旋转。换向传感器的读头固定在电机接地端416上（例如，PCB板490上的磁场传感器）。读头检测环形磁铁452的磁场，输出一个信号，指示磁铁452的角位移，从而指示转子424相对于电机接地端的位置。执行器400还可以包含其他功能，例如散热器或其他前面讨论的功能。
需要注意的是，在执行器300中，磁铁348和环形磁铁352大致共面（在某些实施方式中完全共面），并在纵向上重叠，磁铁348位于环形磁铁352的圆周内。而在执行器400中，磁铁448和环形磁铁452在纵向上有一定间距。
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