El desarrollo de motores esféricos de accionamiento directo ofrece una solución potencial a las limitaciones de los actuadores convencionales de múltiples grados de libertad (DOF), que típicamente utilizan juntas de un solo DOF (rotacionales y/o prismáticas), dispuestas en serie o en paralelo y alimentadas por múltiples actuadores de un solo DOF. Estas configuraciones pueden estar acompañadas de singularidades cinemáticas, retroceso, densidad de potencia y eficiencia limitadas, y cinemáticas inversas computacionalmente costosas. Este artículo detalla el diseño, la fabricación y las pruebas experimentales de motores esféricos sincrónicos de imán permanente (PMSSM) para servoaccionamiento de múltiples DOF. Su disposición de polos del estator se basa en un poliedro de Goldberg, con cada polo compuesto por placas internas y externas hexagonales o pentagonales. La geometría del estator y las configuraciones de bobinado se optimizan utilizando análisis de elementos finitos electromagnéticos. Una placa de controlador hecha a medida incluye un microcontrolador, controladores de servo, una interfaz serial inalámbrica y una interfaz USB para PC. La orientación angular se detecta utilizando una unidad de medida inercial en comunicación inalámbrica con el microcontrolador. Se implementa y demuestra un controlador PID para trayectorias de referencia que varían en el tiempo.