直接驱动型伺服电机具有响应快、运动速度高、精度高的特点，应用在自动化设备中可以大幅提升生产效率。目前我国已成为全球最大代工厂，廉价劳动力的优势正在逐渐减弱，人力流水线的模式不可持续，在一些产量大、动作简单、重复性强的生产工序，如小家电装配，智能手机组装等，正有越来越多的高速自动化设备介入。音圈电机是直接驱动型电机的一种，具有高响应、高速度、高加速度、结构简单、体积小、控制方便等优点。近年来，随着音圈电机技术的逐渐推广，音圈电机被广泛应用在精密定位系统和许多不同形式的自动化装配系统中，研制一种多自由度音圈电机具有重要意义。首先，针对高速自动化设备对多个自由度伺服控制的需求，设计了直线旋转双自由度音圈电机，该电机除了具有直接驱动型电机的特点外，还具有集成度高、质量轻的优点。在磁场结构的设计过程中，通过电磁仿真软件对参数进行优化，提高了快速响应能力。然后，根据双自由度音圈电机的运动特点，设计了以DSP为核心的伺服驱动器。驱动电路使用双极可逆PWM技术驱动音圈电机，在控制发热和减少静摩擦系数之间取得平衡。最后，编写了双自由度音圈电机伺服驱动器的运动控制软件。通过建立音圈电机数学模型，以PID位置闭环控制算法为核心，实现了音圈电机的全闭环位置伺服控制。通过修改参数设置可以实现零超调或是快速响应等不同运动控制要求。实验结果验证了结构的合理性，实验数据显示系统具有完成位置伺服运动的能力。