[发明专利]一种微小型两自由度超声电机及其驱动方法

权利要求书

1.一种微小型两自由度超声电机，其特征在于：由基座(1)、x轴运动单元(2)、y轴运动单元(3)和载物台(4)组成；所述的x轴运动单元(2)通过压电叠堆a(2-1)固定连接在基座(1)上；所述的y轴运动单元(3)通过压电叠堆c(3-1)固定连接在x轴运动单元(2)的从动件a(2-4)上；所述的载物台(4)固定连接在y轴运动单元(3)的从动件b(3-4)上。

2.根据权利要求1所述的一种微小型两自由度超声电机，其特征在于：所述的基座(1)由凸台a(1-1)、中空腔体(1-2)、凸台b(1-3)组成。

3.根据权利要求1所述的一种微小型两自由度超声电机，其特征在于：所述的x轴运动单元(2)由压电叠堆a(2-1)、压电叠堆b(2-2)、连接杆a(2-3)、从动件a(2-4)组成，所述的压电叠堆b(2-2)粘结在压电叠堆a(2-1)上，所述的连接杆a(2-3)粘结在压电叠堆b(2-2)上，所述的从动件a(2-4)以自适应预紧的方式安装在连接杆a(2-3)上。

4.根据权利要求1所述的一种微小型两自由度超声电机，其特征在于：所述的y轴运动单元(3)由压电叠堆c(3-1)、压电叠堆d(3-2)、连接杆b(3-3)、从动件b(3-4)组成，所述的压电叠堆d(3-2)粘结在压电叠堆c(3-1)上，所述的连接杆b(3-3)粘结在压电叠堆d(3-2)上，所述的从动件b(3-4)以自适应预紧的方式安装在连接杆b(3-3)上。

5.一种微小型两自由度超声电机驱动方法，其特征在于：包括以下步骤：

a)给x轴运动单元(2)的压电叠堆a(2-1)施加的正弦电信号，其中f20KHz，使得压电叠堆a(2-1)产生正弦机械振动，同时给压电叠堆b(2-2)施加的正弦电信号，使得压电叠堆b(2-2)产生正弦机械振动，压电叠堆a(2-1)与压电叠堆b(2-2)的振动耦合，使得连接杆b(2-3)上产生类锯齿波机械振动，连接杆b(2-3)将以粘滑驱动原理驱动从动件a(2-4)产生沿x轴的步进运动；

b)通过控制压电叠堆a(2-1)和压电叠堆b(2-2)的激励信号的幅值A、B和相位可以实现运动速度以及运动正反向的调节；y轴运动单元(3)的驱动方法与x轴运动单元(2)的一致，可以给两者通以独立或者有关联的激励信号，以实现两个自由度的独立运动或者联动。