[发明专利]椭圆振动压电驱动器及其驱动方法

权利要求书

1.一种椭圆振动压电驱动器，其特征在于：包括基座（2）、驱动单元、动子（1）、间隙调节单元（4），所述驱动单元通过螺钉与间隙调节单元（4）连接，间隙调节单元（4）通过沉头螺钉与基座（2）连接，所述动子（1）位于驱动单元的前端，通过沉头螺钉与基座（2）连接。

2.根据权利要求1所述的椭圆振动压电驱动器，其特征在于：所述的驱动单元包括压电叠堆（3）、柔顺机构（5）、楔块（6），所述压电叠堆（3）通过楔块（6）预紧安装在柔顺机构（5）凹槽内；所述柔顺机构（5）具有对称结构，左右各分布有呈相互垂直的两组柔性铰链结构，并交叉于正前端，实现对左右两组压电叠堆（3）产生的运动的合成输出。

3.一种椭圆振动压电驱动器的驱动方法，其特征在于：包括以下步骤：

a)调整间隙调节单元（4）的旋钮，实现柔顺机构（5）的正前端与动子（1）之间间隙的调节；

b)同时给驱动单元中两个正交的压电叠堆（3）施加具有45°相位差的两个连续简谐波，所述两个简谐波具有等频率的特性，并经电压平移变换处理，使其电压值始终为非负状态；两路正交的压电叠堆（3）在逆压电效应的作用下，分别完成各自的伸长与回复，在此过程中，柔顺机构（5）实现对两路正交运动的合成，并于其正前端输出椭圆运动；在周期椭圆运动的作用下，柔顺机构（5）的正前端与动子（1）侧壁周期性地接触与脱离，进而实现动子（1）沿x轴方向的步进运动；在上述过程中，控制参与驱动的椭圆轨迹长度小于等于椭圆轨迹全长的一半，即从原理上抑制回退运动的产生，从而，在椭圆振动的一个周期内，使动子（1）仅有单向运动；同理，控制两个输入简谐波相位差的正负实现反向驱动；

c)调节压电叠堆（3）输入简谐波的电压幅值和频率，实现对动子（1）速度的调控；

d)通过调节间隙调节单元（4），改变参与驱动的椭圆振动轨迹长度，实现每步位移的调节，亦可实现对动子（1）速度的微调。