[发明专利]一种两自由度双定子球形压电作动器及其控制方法

摘要

本发明公开了一种两自由度双定子球形压电作动器及其控制方法，作动器包含定子和球形转子，定子包含平行且结构相同的上振子和下振子；上振子和下振子均包含圆环结构、两根横梁和四片压电薄膜，两根横梁的一端均与所述圆环结构的内侧壁固定相连、轴线均指向所述圆环结构的圆心，且两根横梁的轴线在同一直线上，四片压电薄膜分别对称设置在所述两根横梁的上下表面，沿厚度方向极化，且两根横梁上下表面设置的压电薄膜的极化方向相反；上振子两根横梁所在的直线与下振子两根横梁所在的直线垂直；球形转子设置在四根横梁之间。通过调整上振子和下振子的模态，可以使得球形转子在两自由度上旋转。本发明结构简单、紧凑、机械集成度高并且易于微型化。

主权项

一种两自由度双定子球形压电作动器，包含定子和球形转子（3），其特征在于：所述定子包含上振子（2）和下振子（4）；所述上振子（2）和下振子（4）结构相同，均包含圆环结构（7）、两根横梁（5）和四片压电薄膜（1），其中，两根横梁（5）的一端均与所述圆环结构的内侧壁固定相连、轴线均指向所述圆环结构（7）的圆心，且两根横梁（5）的轴线在同一直线上，四片压电薄膜（1）分别对称设置在所述两根横梁（5）的上下表面，沿厚度方向极化，且两根横梁（5）上下表面设置的压电薄膜（1）的极化方向相反；所述上振子（2）和下振子（4）平行，且上振子（2）两根横梁（5）所在的直线与下振子（4）两根横梁（5）所在的直线垂直；所述上振子（2）两根横梁（5）接近圆环结构（7）圆心的一端、以及下振子（4）两根横梁（5）接近圆环结构（7）圆心的一端均与球形转子（3）的表面相接，将球形转子（3）固定在其包含的空间中。