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专利号: 2019102131236
申请人: 河北科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种柱状和盘状混合驱动多自由度超声电机,双定子多自由度电动机,包括机壳、转子(10),其特征在于:转子为球形体,上端与输出轴(1)固定连接;还包括压电驱动自转装置和压电驱动偏转装置;压电驱动自转装置包括自转压电陶瓷片组(12)和自转弹性体(11),自转弹性体(11)下面和自转压电陶瓷片组(12)连接,自转压电陶瓷片组(12)与机壳固定,自转弹性体(11)包括中空圆柱状或凹球面状;转子(10)的下端与自转弹性体(11)弹性接触;所述压电驱动偏转装置固定于机壳的上端盖(6)的底部;压电驱动偏转装置包括环形压电陶瓷片组(7)、环形弹性体(8)和偏转驱动足(3);环形压电陶瓷片组(7)黏贴在环形弹性体(8)上,若干偏转驱动足(3)均匀分布固定于环形弹性体(8)的底部,并与转子(10)接触;

通过压电驱动自转装置和压电驱动偏转装置的混合驱动,实现转子的自转及其多轴向偏转。

2.如权利要求1所述的柱状多自由度超声电机,其特征在于:所述转子(10)的下端与自转弹性体(11)的接触为弹性接触;偏转驱动足(3)与转子(10)的接触为弹性接触。

3.如权利要求1所述的柱状多自由度超声电机,其特征在于:还设有位置检测传感器和频率扫描传感器。

4.如权利要求1所述的柱状多自由度超声电机,其特征在于:所述压电驱动偏转装置的环形压电陶瓷片组(7)沿厚度方向正负极化,环形压电陶瓷片组(7)按照极化方向一侧接地,另外一侧与外接电源线连接。

5.如权利要求4所述的柱状多自由度超声电机,其特征在于:所述环形压电陶瓷片组(7)分为内外两环,其中内环(7e)为单片压电陶瓷片,外环均匀分为4部分,分别为(7a)、(7b)、(7c)、(7d),每部分空间上占90°,每片压电陶瓷片单独供电。

6.如权利要求1所述的柱状多自由度超声电机,其特征在于:所述自转压电陶瓷片组(12)均为环形结构且均沿厚度方向极化;自转压电陶瓷片组(12)黏贴于基座(13)上。

7.如权利要求6所述的柱状多自由度超声电机,其特征在于:所述自转压电陶瓷片组(12)包括3片压电陶瓷片,其中纵振压电陶瓷片(12c)为最内环;两片弯振压电陶瓷片(12a)、(12b)均分为两个极化方式相反的部分,其中自转压电陶瓷片组弯振外环和自转压电陶瓷片组弯振中环(12a)、(12b)排布呈90°,三片压电陶瓷片单独供电且按照极化方向一侧接地另外一侧与外接电源线连接其中。

8.如权利要求1-7中任一项所述的柱状多自由度超声电机,其特征在于:转子为球形弹性体。

9.如权利要求1-7中任一项所述的柱状多自由度超声电机,其特征在于:所述压电驱动偏转装置的偏转驱动足(3)为4个。

10.如权利要求1-7中任一项所述的柱状多自由度超声电机,其特征在于:所述自转压电陶瓷片组(12)黏贴在基座(13)上,基座(13)与电机底部(14)固定;基座(13)底部设有镂空排线处(13a)走自转压电陶瓷片组(12)引线;所述环形压电陶瓷片组(7)黏贴在刚体(5)的底面,刚体(5)固定在上端盖(6)下面。