[发明专利]一种多自由度超声波电机及其控制方法

权利要求书

1.一种多自由度超声波电机，包括定子，所述定子包括弹性体，所述弹性体的一侧设置有用于驱动所述弹性体振动的压电陶瓷，其特征在于，所述压电陶瓷均匀分为偶数个分区，每个分区分别对应设置有独立的用于提供激励电压的驱动电源 ；通过改变所述激励电压的频率和相位，激励出弹性体上的质点产生不同的固有振动模态。

2.根据权利要求1所述的多自由度超声波电机，其特征在于，所述不同的振动模态包括：质点左右摆动的振动、质点上下运动的振动、质点绕Z轴旋转的组合行波振动。

3.根据权利要求2所述的多自由度超声波电机，其特征在于，所述弹性体为金属圆盘，沿所述金属圆盘的圆周方向上均匀设置有m*2k个齿，其中，m为所述压电陶瓷的分区数,k为大于或等于1的自然数。

4.根据权利要求1所述的多自由度超声波电机，其特征在于，所述压电陶瓷均匀分为8个分区。

5.根据权利要求1-4任一所述的多自由度超声波电机，其特征在于，所述压电陶瓷为单层，所述压电陶瓷的厚度为0.05-1.0mm。

6.根据权利要求1所述的多自由度超声波电机，其特征在于，所述压电陶瓷通过胶粘剂或者焊接方式与所述弹性体相连。

7.根据权利要求5所述的多自由度超声波电机，其特征在于，所述压电陶瓷为单层，所述压电陶瓷的厚度为0.5mm。

8.一种如权利要求1所述的多自由度超声波电机的控制方法，其特征在于，对所述偶数个分区分别施加预定的激励电压，在所述偶数个分区中生成使质点产生向左或右摆动的振动以及使质点产生向上或下运动的振动；其中，使质点产生向左或右摆动的振动与使所述质点产生向上或下运动的振动所施加的激励电压频率相同。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，对所述偶数个分区分别施加合适的激励电压，在所述偶数个分区中生成行波，驱动配合面绕Z 轴旋转。

10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述对所述偶数个分区分别施加预定的激励电压，在所述偶数个分区中生成使质点产生向左或右摆动的振动以及使质点产生向上或下运动的振动，具体包括：

将所述偶数个区域均匀分成第一区域、第二区域、第三区域以及第四区域；

所述第一区域方向与第三区域方向为X轴方向；所述第二区域方向与第四区域方向为Y轴方向；

对所述第一区域、第三区域施加与使所述质点产生向左或右摆动的振动相适应的激励电压，同时对所述第二区域、第四区域施加与使所述质点产生向上或下运动的振动相适应的激励电压。