[发明专利]一种四足驱动旋转超声波电机在审
| 申请号： | 201910642170.2 | 申请日： | 2019-07-16 |
| 公开（公告）号： | CN110299867A | 公开（公告）日： | 2019-10-01 |
| 发明（设计）人： | 殷玉枫;刘佩珊;张锦;刘燚;高崇仁;吉正杰;冯毅杰;王向梅 | 申请（专利权）人： | 太原科技大学 |
| 主分类号： | H02N2/10 | 分类号： | H02N2/10;H02N2/12 |
| 代理公司： | 暂无信息 | 代理人： | 暂无信息 |
| 地址： | 030024 山*** | 国省代码： | 山西;14 |
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| 摘要： | 本发明涉及一种四足驱动旋转超声波电机，属于压电驱动和压电俘能技术领域。本发明包括主轴、中空薄矩形板、驱动足、转子、螺母、弹簧、轴承、压电陶瓷片。所述压电陶瓷片均沿厚度方向极化；所述中空薄矩形板、驱动足、压电陶瓷片构成超声波电机的定子组件。所述螺母、弹簧构成定子组件和转子之间的预紧力调整机构。工作时，压电陶瓷片与薄矩形板粘接的下表面接地，上表面分别接入两相高频交变电压，薄矩形板发生变形激发驱动足端面的椭圆运动，进而驱动转子旋转。本发明结构简单，驱动效率高，贴片式结构为小型化超声波电机提供了思路。 | ||
| 搜索关键词： | 超声波电机 压电陶瓷片 矩形板 驱动足 螺母 转子 定子组件 驱动旋转 中空 弹簧 四足 沿厚度方向极化 预紧力调整机构 高频交变电压 贴片式结构 驱动效率 驱动转子 椭圆运动 压电驱动 接地 上表面 下表面 两相 压电 粘接 轴承 变形 激发 | ||
【主权项】：
1.一种四足驱动旋转超声波电机，包括定子组件和转子，其特征在于：所述定子组件中焊接有四个驱动足的中空薄矩形板、转子、轴承、弹簧、螺母依次套在主轴上；所述中空薄矩形板上表面粘贴有4片压电陶瓷片，粘接材料为环氧导电胶；所述转子为锥形金属体，所述转子的材料推荐选择铝；所述定子部分的驱动足上端面和锥形转子外弧面形成摩擦结合面，所述定子组件和转子之间的预紧力通过所述螺母和弹簧调节。
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- 提出了一种具有集成特征以提供螺纹杆的线性位移的压电致动器。一个机构提供用于高速/短行程位置扫描的机械放大的压电运动，而另一机构提供低速/长行程的压电电动位置调节。机械放大器将具有预加载的纵向轴线上的一个或多个压电堆叠组合，以在垂直于压电堆叠运动的横向轴线上平移几倍数量级的放大运动。压电放大的输出行程传递至另一机构的内螺纹特征，其中在末端具有球的螺钉推动预期的表面以进行高速扫描模式平移。另一个机构的内螺纹特征也由第二压电堆叠来操作，该第二压电堆叠产生滑粘运动步骤以使螺杆沿一个方向或另一个方向旋转，以产生低速/长行程模式。
- 一种夹心式压电机械臂及其驱动方法-201810894894.1
- 陈迪;金家楣;李昕键;阮重远 - 南京航空航天大学
- 2018-08-08 - 2019-01-18 - H02N2/10
- 本发明公开了一种夹心式压电机械臂及其驱动方法，夹心式压电机械臂第一纵振关节、弯振关节和第二纵振关节；第一纵振关节、弯振关节、第二纵振关节均包含第一至第二圆柱销、两个轴承、前金属基体、第一至第二压电陶瓷片、电极片、夹持板、后金属基体和预紧螺栓。第一纵振关节、弯振关节、第二纵振关节依次通过橡胶圈预紧固定预紧。通过对纵振关节和弯振关节上的压电陶瓷片施加一定频率的具有π/2相位差的的驱动信号，使纵振关节处于一阶纵振，弯振关节处于一阶弯振，从而使接触界面质点产生相对椭圆运动，在摩擦作用下所述的相连关节产生相对转动。本发明采用夹心式结构，功率密度高，结构简单紧凑、易于微型化。
- 一种二自由度压电驱动机械臂及其驱动方法-201810953842.7
- 陈迪;金家楣;李昕键;于鹏鹏 - 南京航空航天大学
- 2018-08-21 - 2019-01-18 - H02N2/10
- 本发明公开了一种二自由度压电驱动机械臂及其驱动方法，机械臂包含若干依次相连的单元臂节；单元臂节包含压电振子、两个转动盘和弹性带；压电振子包含金属基体、和两个压电陶瓷片；弹性带穿过金属基体、两端分别和两个转动盘的销钉固连；两个转动盘通过弹性带弹性变形预紧固定在金属基体两个端面的外侧。单元臂节和相邻单元臂节通过矩形槽相互咬合形成过盈配合、正交连接。工作时，对单元臂节施加具有π/2相位差的驱动信号即可；由于单元臂节和其相邻单元臂节在空间上正交，能够实现正交平面内的二自由度转动。本发明结构简单紧凑、易于实现微型化设计，在深空探测机器人等对体积、质量具有严格限制的领域，具有重要的应用前景。
- 一种驻波型步进超声波电机及其控制方法-201811178500.9
- 金龙;冷静雯;刘艺;徐志科;董晓霄 - 东南大学
- 2018-10-10 - 2019-01-18 - H02N2/10
- 本发明公开了一种驻波型步进超声波电机及其控制方法，该驻波型步进电机结构包括定子、转子、轴承、转轴、端盖与底座，定子结构包括金属弹性环、压电陶瓷环及弹性叶片，转子为圆筒形且上面开有若干相同形状与宽度的定位槽。对电机施加一定频率的单相电压，通过压电陶瓷的径向振动驱动电机转子转动，当转子卡入定位槽处时电机停止运行，继续施加一个高脉冲电压，转子脱离定位槽继续转动，此时重新施加单相电压使得电机能够继续运行至下一个定位槽从而实现了开环情况下的步进运行。本发明电机相比于传统的超声波电机，结构简单体积小，而且实现了开环控制下的步进运行。
- 内含光电编码器的旋转式惯性压电作动器及作动方法-201710214377.0
- 邵妍;徐明龙;宋思扬;田征 - 西安交通大学
- 2017-04-01 - 2019-01-08 - H02N2/10
- 内含光电编码器的旋转式惯性压电作动器及作动方法，该作动器由外壳、输出轴、作动件、轴承、码盘、光电检测组件及印制板组成；外壳底座经轴承安装有输出轴，该输出轴的中下部一体加工有大截面的圆盘，圆盘下表面粘贴有码盘，码盘下方是固定于底座上表面的光电检测板和印制板，三者构成光电编码器；内部过盈配合有压电堆的第一作动件和第二作动件固定于外壳内侧壁面，两者关于所在平面上输出轴的轴心点成中心对称分布，第一作动件和第二作动件的底部加工有摩擦足，该摩擦足紧压于圆盘上表面；本发明结构新颖，钳位可靠，具有实时测量输出角度的功能，能够高效稳定地实现双向旋转。
- 一种准零刚度复合转子超声电机-201820419560.4
- 菅磊;王翔;王均山;陈超 - 南京航空航天大学
- 2018-03-27 - 2019-01-04 - H02N2/10
- 一种准零刚度复合转子超声电机，它包括压电陶瓷（4）、定子（3）、转动轴（7）和转子（2），其特征是所述的转子（2）为准零刚度复合转子，该准零刚度复合转子由转盘（16）、机械弹簧（17）、内磁力弹簧和外磁力弹簧及上端盖（12）组成。本实用新型创造性将静态的准零刚度隔振技术应用于超声电机，使超声电机转子预压力技术调节获得了重大突破。同时本实用新型根据超声电机的特点对准零刚度隔振器进行改进，使之适合于动态运行。
- 一种基于介电弹性体的小型全柔顺旋转运动平台-201820828997.3
- 王念峰;郭浩;陈必成;张宪民 - 华南理工大学
- 2018-05-30 - 2018-12-28 - H02N2/10
- 本实用新型公开了一种基于介电弹性体的小型全柔顺旋转运动平台，包括固定支座、上框，通过边缘预拉伸地夹紧固定在固定支座和上框之间的介电弹性体薄膜，所述介电弹性体薄膜正反两面通过“米”字形分割线分成八个面积相等的子区域，所述的八个子区域中沿圆周方向每隔一个子区域涂覆有导电涂层，所述导电涂层均通过对应的导线引出进行通电，所述介电弹性体薄膜正反两面的中部对称地粘合有十字架操作平台。本实用新型结构十分简单，没有复杂的机械硬质结构以及传动系统，对于装配以及调试定位都十分方便，价格成本较低，没有复杂昂贵的驱动控制系统以及机械结构，此外，本实用新型的能量转换效率很高，功耗小，具有较好的柔顺性和适应性。
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