در اين اختراع، به طراحي بهينه و ساخت يك نمونه موتور سنكرون آهن رباي دائم درايو مستقيم (بدون گيربكس) توخالي جهت استفاده در سيستم كنترل موقيعت تلسكوپ پرداخته شده است. جهت طراحي موتور ابتدا ساختار مناسبي از نظر تعداد قطب و شيار، براي موتور انتخاب شده و سپس با استفاده از نرم‌افزار اجزا محدود Maxwell، به طراحي بهينه شكل آهن‌ربا كه تعيين كننده‌ترين پارامتر موتور است، پرداخته شده است. هدف از طراحي بهينه آهن‌ربا، دست‌يابي به كمترين گشتاور دندانه، كمترين ريپل گشتاور و همچنين سينوسي‌ترين نيروي ضد‌محركه الكتريكي كه لازمه حركت يكنواخت موتور و كنترل دقيق موقعيت است ميباشد. ساير پارامتر‌هاي ابعادي موتور، بر اساس محدوديت‌هاي موجود و همچنين سرعت و گشتاور مورد نظر، طراحي ‌گرديده است. پس از طراحي و تحليل كامل، موتور مورد نظر ساخته شده و مورد تست قرار گرفته است. دو عدد بلبرينگ دقيق با لقي بسيار كوچك براي موتور در نظر گرفته شده تا خطاهاي مكانيكي به كمترين مقدار برسد. جهت سنجش موقعيت نيز يك عدد انكودر بسيار دقيق بر روي موتور تعبيه شده است. تست هاي عملي مختلفي بر روي موتور انجام شده است. نتايج حاصل از اندازه گيري، به مقادير شبيه‌سازي نزديك بوده و طراحي انجام شده را تائيد مي‌كند.