一种三自由度压电作动器及其工作方法

专利申请号：CN202310251801.4

公 开 号：CN116191929A

发 明 人：王亮 潘志泳 金家楣 

代 理 人：刘辉

代理机构：江苏圣典律师事务所

专利类型：发明专利

申 请 日：20230530

公 开 日：20230316

专利主分类号：H02N2/10

关 键 词：压电陶瓷片 压电作动器 球形转子 压电振子 振动模态 空间指向机构 弯曲振动模态 机器人关节 自由度方向 驱动 光学目标 激励信号 夹持框架 径向弯曲 摩擦作用 三自由度 椭圆运动 耦合 连接杆 正交轴 微幅 自锁 断电 施加 跟踪 

摘      要：本发明公开了一种三自由度压电作动器及其工作方法，该压电作动器包括压电振子、球形转子、夹持框架、以及第一至第四连接杆；压电振子包括定子和第一至第八压电陶瓷片。本发明通过对第一至第八压电陶瓷片施加特定组合的激励信号，激励出定子的一种径向弯曲振动模态和两种正交轴向弯曲振动模态中的两种振动模态，从而在定子的驱动面上耦合形成微幅椭圆运动，利用摩擦作用驱动球形转子获得三个自由度方向的旋转。本发明能够实现三个自由度旋转运动，具有结构简单、断电自锁、易于小型化等优点，适用于空间指向机构、光学目标跟踪和机器人关节技术等领域。