[发明专利]一种基于三压电换能器组合式定子的二自由度超声电机

权利要求书

1.一种基于三压电换能器组合式定子的二自由度超声电机，其特征在于，包括上端盖、下端盖、转子组件、定子组件，其中所述定子组件由三-三结构的压电超声换能器式振子复合组成，至少包括三个定子及三个驱动足，所述转子组件包括一个转动轴和一个球形转子，所述定子组件以及所述球形转子和其他零件固定于所述下端盖内部，固定好后，用所述上端盖固定；

所述三个定子于所述下端盖中以120度周向间隔均匀分布，每个定子分别由三个压电叠堆结构的柱形压电超声换能器式振子及所述驱动足组成，可以驱动所述球形转子进行二自由度运动；

所述驱动足对应安装于三个所述压电超声换能器式振子顶部与所述球形转子接触部位；

所述每个定子中三个压电超声换能器式振子之间的轴向夹角为0～90度；

振子纵向伸缩运动与弯曲振动同时进行，弯曲方向和力度与施加在压电超声换能器式振子表面的激励电压值呈正相关，施加电压激励大的压电超声换能器式振子与另外两部分压电超声换能器式振子相比，振幅更大，由此发生弯曲运动，产生沿球型转子切线方向的推力；

每个定子的尾部都有一个预紧调节螺母与定子尾部连接，定子的顶部与球形转子通过摩擦力相连接，通过调节预紧螺母可以实现整体组件的自锁以及定子与球形转子之间摩擦力的大小。

2.如权利要求1所述的一种基于三压电换能器组合式定子的二自由度超声电机，其特征在于，用于驱动所述压电超声换能器式振子的压电材料为PZN-PT、PMN-PT、PIN-PMN-PT、掺锰PMN-PT或掺锰PIN-PMN-PT压电单晶材料中的任意一种。

3.如权利要求1所述的一种基于三压电换能器组合式定子的二自由度超声电机，其特征在于，所述压电超声换能器式振子形状为柱型振子，上表面和下表面均镀有电极，下表面与下端盖壁接触并通过调节螺钉固定。

4.如权利要求1所述的一种基于三压电换能器组合式定子的二自由度超声电机，其特征在于，所述上端盖和所述下端盖外形为六边形。