CN105450081A - 基于多压电振子弯曲运动的步进蠕动型驱动激励方法 - Google Patents
基于多压电振子弯曲运动的步进蠕动型驱动激励方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105450081A CN105450081A CN201610052537.1A CN201610052537A CN105450081A CN 105450081 A CN105450081 A CN 105450081A CN 201610052537 A CN201610052537 A CN 201610052537A CN 105450081 A CN105450081 A CN 105450081A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- group
- ceramics
- mover
- foot
- piezoelectric vibrator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000005452 bending Methods 0.000 title claims abstract description 238
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 89
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 title claims abstract description 62
- 230000008855 peristalsis Effects 0.000 title abstract 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 364
- 230000009193 crawling Effects 0.000 claims description 56
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 23
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 13
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 claims description 5
- MROJXXOCABQVEF-UHFFFAOYSA-N Actarit Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(CC(O)=O)C=C1 MROJXXOCABQVEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 72
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/0005—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing non-specific motion; Details common to machines covered by H02N2/02 - H02N2/16
- H02N2/001—Driving devices, e.g. vibrators
- H02N2/003—Driving devices, e.g. vibrators using longitudinal or radial modes combined with bending modes
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/0005—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing non-specific motion; Details common to machines covered by H02N2/02 - H02N2/16
- H02N2/0075—Electrical details, e.g. drive or control circuits or methods
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
基于多压电振子弯曲运动的步进蠕动型驱动激励方法，涉压电精密驱动领域。本发明是为了解决现有压电驱动技术难于实现定位与行程的兼顾，以及压电叠堆器件采用轴向伸缩模式工作而带来的施加信号、输出位移受限的问题。本发明变幅杆设置在压电振子的末端，驱动足设置在变幅杆的末端，水平弯曲陶瓷组和竖直弯曲陶瓷组设置在压电振子首端；n个压电振子的首端均与基座固定连接，驱动足侧面均与动子接触，竖直弯曲陶瓷组施加直流激励信号会产生竖直方向的弯曲；水平弯曲陶瓷组施加直流激励信号后产生水平方向的弯曲，当驱动足与动子接触时，驱动足会通过摩擦力带动动子产生水平运动；保证一个驱动足和动子保持接触状态。它用于压电精密驱动。
Description
技术领域
本发明涉及到一种基于多压电振子弯曲运动的步进蠕动型驱动激励方法，属于精密驱动技术领域。
背景技术
压电驱动具有无电磁干扰、断电自锁、结构简单、低速大扭矩、力矩密度高、响应速度快等优点，在航空航天、MEMS和光学精密工程等领域获得了成功的应用。压电驱动按照激励使用的频率可分为共振型压电驱动和非共振型压电驱动。共振型压电驱动利用压电振子的共振频率，在驱动位置形成椭圆或者斜线运动轨迹。但是由于工作原理的限制，共振型压电驱动的定位精度只能达到微米级或者亚微米级，难于实现进一步提高。而随着超精密加工、微纳制造和微电子制造等领域的快速发展，对驱动与定位系统的行程、速度和精度等指标提出了极为苛刻的要求，现有成熟的共振型压电驱动难以满足这种高要求。非共振型压电驱动以压电叠堆驱动器为主，驱动与定位精度可以达到纳米级，但是工作行程一般在100μm以下，难于实现大行程输出；此外，压电叠堆器件采用轴向伸缩模式工作，仅能施加正向激励信号，这也限制了其输出位移的提高。
发明内容
本发明是为了解决现有压电驱动技术难于实现定位与行程的兼顾，以及压电叠堆器件采用轴向伸缩模式工作而带来的施加信号、输出位移受限的问题。现提供基于多压电振子弯曲运动的步进蠕动型驱动激励方法。
基于多压电振子弯曲运动的步进蠕动型驱动激励方法，该方法需要n个平行设置的压电振子，n为正整数，且n≥2；每个压电振子包括水平弯曲陶瓷组、竖直弯曲陶瓷组、变幅杆和驱动足；
水平弯曲陶瓷组由水平对扣的两个压电陶瓷半组构成，
竖直弯曲陶瓷组由竖直对扣的两个压电陶瓷半组构成，
且水平弯曲陶瓷组和竖直弯曲陶瓷组同心设置，
动子为长方体结构，
每个压电振子的水平弯曲陶瓷组的一端固定在基座上，水平弯曲陶瓷组的另一端连接竖直弯曲陶瓷组的一端，竖直弯曲陶瓷组的另一端与变幅杆的首端连接，变幅杆的末端设置有驱动足，驱动足的圆周侧面均与动子接触，
竖直弯曲陶瓷组施加直流激励信号后会使压电振子产生竖直方向的弯曲，从而使得驱动足与动子接触或者分离；
水平弯曲陶瓷组施加直流激励信号后会使压电振子产生水平方向的弯曲，当驱动足与动子接触时，驱动足会通过摩擦力带动动子产生水平运动；
n个驱动足交替地带动动子运动，在驱动过程中至少保证一个驱动足和动子保持接触状态；
动子的步进蠕动包括向左和向右两个方向，实现动子向左运动的步进蠕动型驱动激励方法为：
步骤一一、将n个压电振子随机分成两组，初始状态，在初始预紧力作用下一组数量的驱动足和另一组数量的驱动足均与动子接触；
步骤一二、一组数量的压电振子的竖直弯曲陶瓷组施加正电压，一组数量的驱动足向上弯曲并脱离与动子的接触；另一组数量的压电振子的竖直弯曲陶瓷组施加负电压，另一组数量的驱动足向下弯曲并压紧动子；
步骤一三、一组数量的压电振子的水平弯曲陶瓷组施加正电压，一组数量的驱动足向右弯曲；另一组数量的压电振子的水平弯曲陶瓷组施加负电压，另一组数量的驱动足向左弯曲，另一组数量的驱动足驱动动子将向左移动一步；
步骤一四、一组数量的压电振子的竖直弯曲陶瓷组施加负电压，一组数量的驱动足向下弯曲，一组驱动足和另一组数量的驱动足共同锁住动子；
步骤一五、另一组数量的压电振子的竖直弯曲陶瓷组施加正电压，另一组数量的驱动足向上弯曲并脱离与动子的接触；
步骤一六、一组数量的压电振子的水平弯曲陶瓷组施加负电压，一组的驱动足向左弯曲，同时另一组数量的压电振子的水平弯曲陶瓷组施加正电压，另一组数量的驱动足向右弯曲，一组数量的驱动足驱动动子将向左继续移动一步；
步骤一七、另一组数量的压电振子的竖直弯曲陶瓷组施加负电压，另一组数量的驱动足向下弯曲，和一组数量驱动足共同锁住动子；
步骤一八、一组数量的压电振子的竖直弯曲陶瓷组施加正电压，一组的驱动足向上弯曲并脱离与动子的接触；
步骤一九、重复步骤一三至步骤一八，从而实现动子向左运动的步进蠕动型驱动激励方法；
动子的步进蠕动包括向左和向右两个方向，实现动子向右运动的步进蠕动型驱动激励方法为：
步骤二一、将n个压电振子随机分成两组，初始状态，在初始预紧力作用下一组数量的驱动足和另一组数量的驱动足均与动子接触；
步骤二二、另一组数量的压电振子的竖直弯曲陶瓷组施加正电压，另一组数量的驱动足向上弯曲并脱离与动子的接触；一组数量的压电振子的竖直弯曲陶瓷组施加负电压，一组数量的驱动足向下弯曲并压紧动子；
步骤二三、另一组数量的压电振子的水平弯曲陶瓷组施加负电压，另一组数量的驱动足向左弯曲；一组数量的压电振子的水平弯曲陶瓷组施加正电压，一组数量驱动足向右弯曲，一组数量的驱动足驱动动子将向右移动一步，
步骤二四、另一组数量的压电振子的竖直弯曲陶瓷组施加负电压，另一组数量的驱动足向下弯曲，一组数量的驱动足和另一组数量的驱动足共同锁住动子，
步骤二五、一组数量的压电振子的竖直弯曲陶瓷组施加正电压，一组数量的驱动足向上弯曲并脱离与动子的接触，
步骤二六、另一组数量的压电振子的水平弯曲陶瓷组施加正电压，另一组数量的驱动足向右弯曲，同时一组数量的压电振子的水平弯曲陶瓷组施加负电压，一组数量的驱动足向左弯曲，另一组数量的驱动足驱动动子将向右继续移动一步，
步骤二七、一组数量的压电振子的竖直弯曲陶瓷组施加负电压，一组的驱动足向下弯曲，和另一组数量的驱动足共同锁住动子，
步骤二八、另一组数量的压电振子的竖直弯曲陶瓷组施加正电压，另一组数量的驱动足向上弯曲并脱离与动子的接触，
步骤二九、重复步骤二三至步骤二八，从而实现动子向右运动的步进蠕动型驱动激励方法。
基于多压电振子弯曲运动的步进蠕动型驱动激励方法，该方法需要n个沿动子圆周均布的压电振子，n为正整数，且n≥2；每个压电振子包括水平弯曲陶瓷组、竖直弯曲陶瓷组、变幅杆和驱动足；
水平弯曲陶瓷组由水平对扣的两个压电陶瓷半组构成，
竖直弯曲陶瓷组由竖直对扣的两个压电陶瓷半组构成，
且水平弯曲陶瓷组和竖直弯曲陶瓷组同心设置，
动子为圆环形结构，
每个压电振子的水平弯曲陶瓷组的一端固定在基座的一端，水平弯曲陶瓷组的另一端连接竖直弯曲陶瓷组的一端，竖直弯曲陶瓷组的另一端与变幅杆的首端连接，变幅杆的末端设置有驱动足，驱动足的圆周侧面均与动子接触，
竖直弯曲陶瓷组施加直流激励信号后会使压电振子产生竖直方向的弯曲，从而使得驱动足与动子接触或者分离；
水平弯曲陶瓷组施加直流激励信号后会使压电振子产生水平方向的弯曲，当驱动足与动子接触时，驱动足会通过摩擦力带动动子产生水平运动；
两个驱动足交替地带动动子运动，在驱动过程中至少保证一个驱动足和动子保持接触状态；
动子沿顺时针或逆时针旋转，以动子顺时针旋转为例说明其步进蠕动型驱动激励方法，该方法包括以下步骤：
步骤一、将n个压电振子随机分成两组，初始状态，在初始预紧力作用下一组驱动足和另一组驱动足均与动子接触；
步骤二、一组压电振子的竖直弯曲陶瓷组施加正电压，一组驱动足向上弯曲并脱离与动子的接触；另一组压电振子的竖直弯曲陶瓷组施加负电压，另一组驱动足向下弯曲并压紧动子；
步骤三、一组压电振子的水平弯曲陶瓷组施加正电压，一组驱动足向逆时针弯曲；另一组压电振子的水平弯曲陶瓷组施加负电压，另一组驱动足向顺时针弯曲，另一组驱动足驱动动子将向顺时针移动一步；
步骤四、一组压电振子的竖直弯曲陶瓷组施加负电压，一组驱动足向下弯曲，一组驱动足和另一组驱动足共同锁住动子；
步骤五、另一组压电振子的竖直弯曲陶瓷组施加正电压，另一组驱动足向上弯曲并脱离与动子的接触；
步骤六、一组压电振子的水平弯曲陶瓷组施加负电压，一组驱动足向顺时针弯曲，同时另一组压电振子的水平弯曲陶瓷组施加正电压，另一组驱动足向逆时针弯曲，一组驱动足驱动动子将向顺时针继续移动一步，
步骤七、另一组压电振子的竖直弯曲陶瓷组施加负电压，另一组驱动足向下弯曲，和一组驱动足共同锁住动子，
步骤八、一组压电振子的竖直弯曲陶瓷组施加正电压，一组驱动足向上弯曲并脱离与动子的接触，
步骤九、重复步骤三至步骤八，从而实现动子沿顺时针旋转运动的步进蠕动型驱动激励方法。
本发明的有益效果：采用多个弯曲运动压电振子的组合实现蠕动式步进驱动，竖直弯曲陶瓷组用于控制驱动足与动子的接触或者分离，水平弯曲陶瓷组用于带动动子实现微小幅度的步进；多个压电振子的交替蠕动可以实现动子的步进驱动；工作过程中至少保证有一个驱动足与动子紧密接触，从而保证了动子的可靠定位；
通过控制竖直弯曲陶瓷组上施加的电压幅值，可以精确调整驱动足与动子之间的预压力，从而可以实现对动子输出推力的精确控制；通过控制水平弯曲陶瓷组上施加的电压幅值，可以实现动子单次步进的步距的精确调整；通过控制激励信号的开关频率，可以实现动子输出速度的调整；
驱动过程中，竖直弯曲陶瓷组用于激励压电振子竖直方向的弯曲激励，水平弯曲陶瓷组用于实现压电振子水平方向弯曲的激励，两个弯曲运动由单独的压电元件进行激励，可以通过调整各自电压进行独立控制；
竖直弯曲陶瓷组和水平弯曲陶瓷组可以施加正向电压，也可以激励负向电压，从而保证在驱动足处可以获得较大的输出位移；
此外，如果动子是直线型，则该方法可以实现直线驱动；如果动子是圆环型，则该方法可以实现旋转驱动；
本发明中的基于多压电振子弯曲运动的步进蠕动型驱动激励方法具有定位精度高、行程大、驱动足输出位移大、控制特性好、工作稳定性高、输出运动形式灵活等突出优点，适于实现商业化应用。
附图说明
图1为本发明所述的基于多压电振子弯曲运动的步进蠕动型驱动激励方法中采用两个压电振子驱动长方体动子做直线运动的立体结构示意图；
图2为本发明所述的基于多压电振子弯曲运动的步进蠕动型驱动激励方法中采用两个压电振子驱动环形动子做旋转运动的立体结构示意图；
图3为是本发明所述的基于多压电振子弯曲运动的步进蠕动型驱动激励方法中采用图1的两个压电振子驱动长方体的动子向左侧运动的驱动过程示意图；
图4为本发明所述的基于多压电振子弯曲运动的步进蠕动型驱动激励方法中采用图1的两个压电振子驱动长方体的动子向右侧运动的驱动过程示意图；
图5为图1和图2所示压电振子中水平弯曲陶瓷组和竖直弯曲压电陶瓷组的第一种排布形式示意图；
图6为图1和图2所示压电振子中水平弯曲陶瓷组和竖直弯曲压电陶瓷组的第二种排布形式示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：参照图1、图3、图4和图5具体说明本实施方式，本实施方式所述的基于多压电振子弯曲运动的步进蠕动型驱动激励方法，该方法需要n个平行设置的压电振子，n为正整数，且n≥2；每个压电振子包括水平弯曲陶瓷组1-1、竖直弯曲陶瓷组1-2、变幅杆1-3和驱动足1-4；
水平弯曲陶瓷组1-1由水平对扣的两个压电陶瓷半组构成，
竖直弯曲陶瓷组1-2由竖直对扣的两个压电陶瓷半组构成，
且水平弯曲陶瓷组1-1和竖直弯曲陶瓷组1-2同心设置，
动子3为长方体结构，
每个压电振子的水平弯曲陶瓷组1-1的一端固定在基座2上，水平弯曲陶瓷组1-1的另一端连接竖直弯曲陶瓷组1-2的一端，竖直弯曲陶瓷组1-2的另一端与变幅杆1-3的首端连接，变幅杆1-3的末端设置有驱动足1-4，驱动足1-4的圆周侧面均与动子3接触，
竖直弯曲陶瓷组1-2施加直流激励信号后会使压电振子1产生竖直方向的弯曲，从而使得驱动足1-4与动子3接触或者分离；
水平弯曲陶瓷组1-1施加直流激励信号后会使压电振子1产生水平方向的弯曲，当驱动足1-4与动子3接触时，驱动足1-4会通过摩擦力带动动子3产生水平运动；
n个驱动足1-4交替地带动动子3运动，在驱动过程中至少保证一个驱动足1-4和动子3保持接触状态；
动子3的步进蠕动包括向左和向右两个方向，实现动子3向左运动的步进蠕动型驱动激励方法为：
步骤一一、将n个压电振子随机分成两组，初始状态，在初始预紧力作用下一组数量的驱动足1-4和另一组数量的驱动足1-4均与动子3接触；
步骤一二、一组数量的压电振子1的竖直弯曲陶瓷组1-2施加正电压，一组数量的驱动足1-4向上弯曲并脱离与动子3的接触；另一组数量的压电振子1的竖直弯曲陶瓷组1-2施加负电压，另一组数量的驱动足1-4向下弯曲并压紧动子3；
步骤一三、一组数量的压电振子1的水平弯曲陶瓷组1-1施加正电压，一组数量的驱动足1-4向右弯曲；另一组数量的压电振子1的水平弯曲陶瓷组1-1施加负电压，另一组数量的驱动足1-4向左弯曲，另一组数量的驱动足1-4驱动动子3将向左移动一步；
步骤一四、一组数量的压电振子1的竖直弯曲陶瓷组1-2施加负电压，一组数量的驱动足1-4向下弯曲，一组驱动足1-4和另一组数量的驱动足1-4共同锁住动子3；
步骤一五、另一组数量的压电振子1的竖直弯曲陶瓷组1-2施加正电压，另一组数量的驱动足向1-4上弯曲并脱离与动子3的接触；
步骤一六、一组数量的压电振子1的水平弯曲陶瓷组1-1施加负电压，一组的驱动足1-4向左弯曲，同时另一组数量的压电振子的水平弯曲陶瓷组1-1施加正电压，另一组数量的驱动足1-4向右弯曲，一组数量的驱动足1-4驱动动子将向左继续移动一步；
步骤一七、另一组数量的压电振子1的竖直弯曲陶瓷组1-2施加负电压，另一组数量的驱动足1-4向下弯曲，和一组数量驱动足1-4共同锁住动子3；
步骤一八、一组数量的压电振子1的竖直弯曲陶瓷组1-2施加正电压，一组的驱动足向上弯曲并脱离与动子3的接触；
步骤一九、重复步骤一三至步骤一八，从而实现动子3向左运动的步进蠕动型驱动激励方法；
动子3的步进蠕动包括向左和向右两个方向，实现动子3向右运动的步进蠕动型驱动激励方法为：
步骤二一、将n个压电振子随机分成两组，初始状态，在初始预紧力作用下一组数量的驱动足1-4和另一组数量的驱动足1-4均与动子3接触；
步骤二二、另一组数量的压电振子1的竖直弯曲陶瓷组1-2施加正电压，另一组数量的驱动足1-4向上弯曲并脱离与动子3的接触；一组数量的压电振子1的竖直弯曲陶瓷组1-2施加负电压，一组数量的驱动足1-4向下弯曲并压紧动子3；
步骤二三、另一组数量的压电振子1的水平弯曲陶瓷组1-1施加负电压，另一组数量的驱动足1-4向左弯曲；一组数量的压电振子1的水平弯曲陶瓷组1-1施加正电压，一组数量驱动足1-4向右弯曲，一组数量的驱动足1-4驱动动子3将向右移动一步，
步骤二四、另一组数量的压电振子1的竖直弯曲陶瓷组1-2施加负电压，另一组数量的驱动足1-4向下弯曲，一组数量的驱动足1-4和另一组数量的驱动足1-4共同锁住动子3，
步骤二五、一组数量的压电振子1的竖直弯曲陶瓷组1-2施加正电压，一组数量的驱动足向1-4上弯曲并脱离与动子3的接触，
步骤二六、另一组数量的压电振子1的水平弯曲陶瓷组1-1施加正电压，另一组数量的驱动足1-4向右弯曲，同时一组数量的压电振子的水平弯曲陶瓷组1-1施加负电压，一组数量的驱动足1-4向左弯曲，另一组数量的驱动足1-4驱动动子将向右继续移动一步，
步骤二七、一组数量的压电振子1的竖直弯曲陶瓷组1-2施加负电压，一组的驱动足1-4向下弯曲，和另一组数量的驱动足1-4共同锁住动子3，
步骤二八、另一组数量的压电振子1的竖直弯曲陶瓷组1-2施加正电压，另一组数量的驱动足向上弯曲并脱离与动子3的接触，
步骤二九、重复步骤二三至步骤二八，从而实现动子3向右运动的步进蠕动型驱动激励方法。
本实施方式中，压电陶瓷可以为方形截面或者多边形截面或者圆形截面。
具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的基于多压电振子弯曲运动的步进蠕动型驱动激励方法作进一步说明，本实施方式中，水平弯曲陶瓷组1-1在施加同一直流激励电压时，两个压电陶瓷半组一个伸长、另外一个缩短；竖直弯曲陶瓷组1-2在施加同一直流激励电压时，两个压电陶瓷半组一个伸长、另外一个缩短。
具体实施方式三：参照图1、图3、图4和图6具体说明本实施方式，本实施方式所述的基于多压电振子弯曲运动的步进蠕动型驱动激励方法作进一步说明，本实施方式中，该方法需要n个平行设置的压电振子，n为正整数，且n≥2；每个压电振子包括水平弯曲陶瓷组1-1、竖直弯曲陶瓷组1-2、变幅杆1-3和驱动足1-4；
水平弯曲陶瓷组1-1和竖直弯曲陶瓷组1-2沿压电振子1轴线复位布置，水平弯曲陶瓷组1-1的两个压电陶瓷布置在水平弯曲陶瓷组1-1和竖直弯曲陶瓷组1-2构成的结构的左、右两个四分之一半区，竖直弯曲陶瓷组1-2的两个压电陶瓷布置在水平弯曲陶瓷组1-1和竖直弯曲陶瓷组1-2构成的结构的上、下两个四分之一半区，
动子3为长方体结构，
每个压电振子的水平弯曲陶瓷组1-1和竖直弯曲陶瓷组1-2构成的结构的一端固定在基座2上，水平弯曲陶瓷组1-1和竖直弯曲陶瓷组1-2构成的结构的另一端与变幅杆1-3的首端连接，变幅杆1-3的末端设置有驱动足1-4，驱动足1-4的圆周侧面均与动子3接触，
竖直弯曲陶瓷组1-2施加直流激励信号后会使压电振子1产生竖直方向的弯曲，从而使得驱动足1-4与动子3接触或者分离；
水平弯曲陶瓷组1-1施加直流激励信号后会使压电振子1产生水平方向的弯曲，当驱动足1-4与动子3接触时，驱动足1-4会通过摩擦力带动动子3产生水平运动；
n个驱动足1-4交替地带动动子3运动，在驱动过程中至少保证一个驱动足1-4和动子3保持接触状态；
动子3的步进蠕动包括向左和向右两个方向，实现动子3向左运动的步进蠕动型驱动激励方法为：
步骤一一、将n个压电振子随机分成两组，初始状态，在初始预紧力作用下一组数量的驱动足1-4和另一组数量的驱动足1-4均与动子3接触；
步骤一二、一组数量的压电振子1的竖直弯曲陶瓷组1-2施加正电压，一组数量的驱动足1-4向上弯曲并脱离与动子3的接触；另一组数量的压电振子1的竖直弯曲陶瓷组1-2施加负电压，另一组数量的驱动足1-4向下弯曲并压紧动子3；
步骤一三、一组数量的压电振子1的水平弯曲陶瓷组1-1施加正电压，一组数量的驱动足1-4向右弯曲；另一组数量的压电振子1的水平弯曲陶瓷组1-1施加负电压，另一组数量的驱动足1-4向左弯曲，另一组数量的驱动足1-4驱动动子3将向左移动一步；
步骤一四、一组数量的压电振子1的竖直弯曲陶瓷组1-2施加负电压，一组数量的驱动足1-4向下弯曲，一组数量驱动足1-4和另一组数量的驱动足1-4共同锁住动子3；
步骤一五、另一组数量的压电振子1的竖直弯曲陶瓷组1-2施加正电压，另一组数量的驱动足向1-4上弯曲并脱离与动子3的接触；
步骤一六、一组数量的压电振子1的水平弯曲陶瓷组1-1施加负电压，一组数量的驱动足1-4向左弯曲，同时另一组数量的压电振子的水平弯曲陶瓷组1-1施加正电压，另一组数量的驱动足1-4向右弯曲，一组数量的驱动足1-4驱动动子将向左继续移动一步；
步骤一七、另一组数量的压电振子1的竖直弯曲陶瓷组1-2施加负电压，另一组数量的驱动足1-4向下弯曲，和一组数量驱动足1-4共同锁住动子3；
步骤一八、一组数量的压电振子1的竖直弯曲陶瓷组1-2施加正电压，一组数量的驱动足向上弯曲并脱离与动子3的接触；
步骤一九、重复步骤一三至步骤一八，从而实现动子3向左运动的步进蠕动型驱动激励方法；
动子3的步进蠕动包括向左和向右两个方向，实现动子3向右运动的步进蠕动型驱动激励方法为：
步骤二一、将n个压电振子随机分成两组，初始状态，在初始预紧力作用下一组数量的驱动足1-4和另一组数量的驱动足1-4均与动子3接触；
步骤二二、另一组数量的压电振子1的竖直弯曲陶瓷组1-2施加正电压，另一组数量的驱动足1-4向上弯曲并脱离与动子3的接触；一组的压电振子1的竖直弯曲陶瓷组1-2施加负电压，一组数量的驱动足1-4向下弯曲并压紧动子3；
步骤二三、另一组数量的压电振子1的水平弯曲陶瓷组1-1施加负电压，另一组数量的驱动足1-4向左弯曲；一组数量的压电振子1的水平弯曲陶瓷组1-1施加正电压，右侧驱动足1-4向右弯曲，一组数量的驱动足1-4驱动动子3将向右移动一步，
步骤二四、另一组数量的压电振子1的竖直弯曲陶瓷组1-2施加负电压，另一组数量的驱动足1-4向下弯曲，一组数量的驱动足1-4和另一组数量的驱动足1-4共同锁住动子3，
步骤二五、一组数量的压电振子1的竖直弯曲陶瓷组1-2施加正电压，一组数量的驱动足向1-4上弯曲并脱离与动子3的接触，
步骤二六、另一组数量的压电振子1的水平弯曲陶瓷组1-1施加正电压，另一组数量的驱动足1-4向右弯曲，同时一组数量的压电振子的水平弯曲陶瓷组1-1施加负电压，一组数量的驱动足1-4向左弯曲，另一组数量的驱动足1-4驱动动子将向右继续移动一步，
步骤二七、一组数量的压电振子1的竖直弯曲陶瓷组1-2施加负电压，一组数量的驱动足1-4向下弯曲，和另一组数量的驱动足1-4共同锁住动子3，
步骤二八、另一组数量的压电振子1的竖直弯曲陶瓷组1-2施加正电压，右侧一半数量的驱动足向上弯曲并脱离与动子3的接触，
步骤二九、重复步骤二三至步骤二八，从而实现动子3向右运动的步进蠕动型驱动激励方法。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式三所述的基于多压电振子弯曲运动的步进蠕动型驱动激励方法的不同点在于，水平弯曲陶瓷组1-1在施加同一直流激励电压时，水平弯曲陶瓷组1-1和竖直弯曲陶瓷组1-2构成的结构的左、右两个四分之一半区一个伸长、另外一个缩短；竖直弯曲陶瓷组1-2在施加同一直流激励电压时，水平弯曲陶瓷组1-1和竖直弯曲陶瓷组1-2构成的结构的上、下两个四分之一半区一个伸长、另外一个缩短。
具体实施方式五：参照图2和图5具体说明本实施方式，本实施方式所述的基于多压电振子弯曲运动的步进蠕动型驱动激励方法，该方法需要n个沿动子3圆周均布的压电振子，n为正整数，且n≥2；每个压电振子包括水平弯曲陶瓷组1-1、竖直弯曲陶瓷组1-2、变幅杆1-3和驱动足1-4；
水平弯曲陶瓷组1-1由水平对扣的两个压电陶瓷半组构成，
竖直弯曲陶瓷组1-2由竖直对扣的两个压电陶瓷半组构成，
且水平弯曲陶瓷组1-1和竖直弯曲陶瓷组1-2同心设置，
动子3为圆环形结构，
每个压电振子的水平弯曲陶瓷组1-1的一端固定在基座2的一端，水平弯曲陶瓷组1-1的另一端连接竖直弯曲陶瓷组1-2的一端，竖直弯曲陶瓷组1-2的另一端与变幅杆1-3的首端连接，变幅杆1-3的末端设置有驱动足1-4，驱动足1-4的圆周侧面均与动子3接触，
竖直弯曲陶瓷组1-2施加直流激励信号后会使压电振子1产生竖直方向的弯曲，从而使得驱动足1-4与动子3接触或者分离；
水平弯曲陶瓷组1-1施加直流激励信号后会使压电振子1产生水平方向的弯曲，当驱动足1-4与动子3接触时，驱动足1-4会通过摩擦力带动动子3产生水平运动；
两个驱动足1-4交替地带动动子3运动，在驱动过程中至少保证一个驱动足1-4和动子3保持接触状态；
动子3沿顺时针或逆时针旋转，以动子3顺时针旋转为例说明其步进蠕动型驱动激励方法，该方法包括以下步骤：
步骤一、将n个压电振子随机分成两组，初始状态，在初始预紧力作用下一组驱动足1-4和另一组驱动足1-4均与动子3接触；
步骤二、一组压电振子1的竖直弯曲陶瓷组1-2施加正电压，一组驱动足1-4向上弯曲并脱离与动子3的接触；另一组压电振子1的竖直弯曲陶瓷组1-2施加负电压，另一组驱动足1-4向下弯曲并压紧动子3；
步骤三、一组压电振子1的水平弯曲陶瓷组1-1施加正电压，一组驱动足1-4向逆时针弯曲；另一组压电振子1的水平弯曲陶瓷组1-1施加负电压，另一组驱动足1-4向顺时针弯曲，另一组驱动足1-4驱动动子3将向顺时针移动一步；
步骤四、一组压电振子1的竖直弯曲陶瓷组1-2施加负电压，一组驱动足1-4向下弯曲，一组驱动足1-4和另一组驱动足1-4共同锁住动子3；
步骤五、另一组压电振子1的竖直弯曲陶瓷组1-2施加正电压，另一组驱动足向1-4上弯曲并脱离与动子3的接触；
步骤六、一组压电振子1的水平弯曲陶瓷组1-1施加负电压，一组驱动足1-4向顺时针弯曲，同时另一组压电振子的水平弯曲陶瓷组1-1施加正电压，另一组驱动足1-4向逆时针弯曲，一组驱动足1-4驱动动子将向顺时针继续移动一步，
步骤七、另一组压电振子1的竖直弯曲陶瓷组1-2施加负电压，另一组驱动足1-4向下弯曲，和一组驱动足1-4共同锁住动子3，
步骤八、一组压电振子1的竖直弯曲陶瓷组1-2施加正电压，一组驱动足向上弯曲并脱离与动子3的接触，
步骤九、重复步骤三至步骤八，从而实现动子3沿顺时针旋转运动的步进蠕动型驱动激励方法。
本实施方式中，基座为正多边形结构，n个压电振子的水平弯曲陶瓷组1-1均匀设置在基座上。
具体实施方式六：本实施方式是对具体实施方式五所述的基于多压电振子弯曲运动的步进蠕动型驱动激励方法作进一步说明，本实施方式中，水平弯曲陶瓷组1-1在施加同一直流激励电压时，两个压电陶瓷半组一个伸长、另外一个缩短；竖直弯曲陶瓷组1-2在施加同一直流激励电压时，两个压电陶瓷半组一个伸长、另外一个缩短。
具体实施方式七：参照图2和图6具体说明本实施方式，本实施方式所述的基于多压电振子弯曲运动的步进蠕动型驱动激励方法，该方法需要n个沿动子3圆周均布的压电振子；n为正整数，且n≥2，每个压电振子包括水平弯曲陶瓷组1-1、竖直弯曲陶瓷组1-2、变幅杆1-3和驱动足1-4；
水平弯曲陶瓷组1-1和竖直弯曲陶瓷组1-2沿压电振子1轴线复位布置，水平弯曲陶瓷组1-1的两个压电陶瓷布置在水平弯曲陶瓷组1-1和竖直弯曲陶瓷组1-2构成的结构的左、右两个四分之一半区，竖直弯曲陶瓷组1-2的两个压电陶瓷布置在水平弯曲陶瓷组1-1和竖直弯曲陶瓷组1-2构成的结构的上、下两个四分之一半区，
动子3为圆环形结构，
每个压电振子的水平弯曲陶瓷组1-1和竖直弯曲陶瓷组1-2构成圆柱形结构的一端固定在基座2的一端，水平弯曲陶瓷组1-1和竖直弯曲陶瓷组1-2构成结构的另一端与变幅杆1-3的首端连接，变幅杆1-3的末端设置有驱动足1-4，驱动足1-4的圆周侧面均与动子3接触，
竖直弯曲陶瓷组1-2施加直流激励信号后会使压电振子1产生竖直方向的弯曲，从而使得驱动足1-4与动子3接触或者分离；
水平弯曲陶瓷组1-1施加直流激励信号后会使压电振子1产生水平方向的弯曲，当驱动足1-4与动子3接触时，驱动足1-4会通过摩擦力带动动子3产生水平运动；
两个驱动足1-4交替地带动动子3运动，在驱动过程中至少保证一个驱动足1-4和动子3保持接触状态；
动子3沿顺时针或逆时针旋转，以动子3顺时针旋转为例说明其步进蠕动型驱动激励方法，该方法包括以下步骤：
步骤一、将n个压电振子随机分成两组，初始状态，在初始预紧力作用下一组驱动足1-4和另一组驱动足1-4均与动子3接触；
步骤二、一组压电振子1的竖直弯曲陶瓷组1-2施加正电压，一组驱动足1-4向上弯曲并脱离与动子3的接触；另一组压电振子1的竖直弯曲陶瓷组1-2施加负电压，另一组驱动足1-4向下弯曲并压紧动子3；
步骤三、一组压电振子1的水平弯曲陶瓷组1-1施加正电压，一组驱动足1-4向逆时针弯曲；另一组压电振子1的水平弯曲陶瓷组1-1施加负电压，另一组驱动足1-4向顺时针弯曲，另一组驱动足1-4驱动动子3将向顺时针移动一步；
步骤四、一组压电振子1的竖直弯曲陶瓷组1-2施加负电压，一组驱动足1-4向下弯曲，一组驱动足1-4和另一组驱动足1-4共同锁住动子3；
步骤五、另一组压电振子1的竖直弯曲陶瓷组1-2施加正电压，另一组驱动足向1-4上弯曲并脱离与动子3的接触；
步骤六、一组压电振子1的水平弯曲陶瓷组1-1施加负电压，一组驱动足1-4向顺时针弯曲，同时另一组压电振子的水平弯曲陶瓷组1-1施加正电压，另一组驱动足1-4向逆时针弯曲，一组驱动足1-4驱动动子将向顺时针继续移动一步，
步骤七、另一组压电振子1的竖直弯曲陶瓷组1-2施加负电压，另一组驱动足1-4向下弯曲，和一组驱动足1-4共同锁住动子3，
步骤八、一组压电振子1的竖直弯曲陶瓷组1-2施加正电压，一组驱动足向上弯曲并脱离与动子3的接触，
步骤九、重复步骤三至步骤八，从而实现动子3沿顺时针旋转运动的步进蠕动型驱动激励方法。
具体实施方式八：本实施方式是对具体实施方式七所述的基于多压电振子弯曲运动的步进蠕动型驱动激励方法作进一步说明，本实施方式中，水平弯曲陶瓷组1-1在施加同一直流激励电压时，水平弯曲陶瓷组1-1和竖直弯曲陶瓷组1-2构成的结构的左、右两个四分之一半区一个伸长、另外一个缩短；竖直弯曲陶瓷组1-2在施加同一直流激励电压时，水平弯曲陶瓷组1-1和竖直弯曲陶瓷组1-2构成的结构的上、下两个四分之一半区一个伸长、另外一个缩短。
Claims (8)
1.基于多压电振子弯曲运动的步进蠕动型驱动激励方法，其特征在于，该方法需要n个平行设置的压电振子，n为正整数，且n≥2；每个压电振子包括水平弯曲陶瓷组(1-1)、竖直弯曲陶瓷组(1-2)、变幅杆(1-3)和驱动足(1-4)；
水平弯曲陶瓷组(1-1)由水平对扣的两个压电陶瓷半组构成，
竖直弯曲陶瓷组(1-2)由竖直对扣的两个压电陶瓷半组构成，
且水平弯曲陶瓷组(1-1)和竖直弯曲陶瓷组(1-2)同心设置，
动子(3)为长方体结构，
每个压电振子的水平弯曲陶瓷组(1-1)的一端固定在基座(2)上，水平弯曲陶瓷组(1-1)的另一端连接竖直弯曲陶瓷组(1-2)的一端，竖直弯曲陶瓷组(1-2)的另一端与变幅杆(1-3)的首端连接，变幅杆(1-3)的末端设置有驱动足(1-4)，驱动足(1-4)的圆周侧面均与动子(3)接触，
竖直弯曲陶瓷组(1-2)施加直流激励信号后会使压电振子(1)产生竖直方向的弯曲，从而使得驱动足(1-4)与动子(3)接触或者分离；
水平弯曲陶瓷组(1-1)施加直流激励信号后会使压电振子(1)产生水平方向的弯曲，当驱动足(1-4)与动子(3)接触时，驱动足(1-4)会通过摩擦力带动动子(3)产生水平运动；
n个驱动足(1-4)交替地带动动子(3)运动，在驱动过程中至少保证一个驱动足(1-4)和动子(3)保持接触状态；
动子(3)的步进蠕动包括向左和向右两个方向，实现动子(3)向左运动的步进蠕动型驱动激励方法为：
步骤一一、将n个压电振子随机分成两组，初始状态，在初始预紧力作用下一组数量的驱动足(1-4)和另一组数量的驱动足(1-4)均与动子(3)接触；
步骤一二、一组数量的压电振子(1)的竖直弯曲陶瓷组(1-2)施加正电压，一组数量的驱动足(1-4)向上弯曲并脱离与动子(3)的接触；另一组数量的压电振子(1)的竖直弯曲陶瓷组(1-2)施加负电压，另一组数量的驱动足(1-4)向下弯曲并压紧动子(3)；
步骤一三、一组数量的压电振子(1)的水平弯曲陶瓷组(1-1)施加正电压，一组数量的驱动足(1-4)向右弯曲；另一组数量的压电振子(1)的水平弯曲陶瓷组(1-1)施加负电压，另一组数量的驱动足(1-4)向左弯曲，另一组数量的驱动足(1-4)驱动动子(3)将向左移动一步；
步骤一四、一组数量的压电振子(1)的竖直弯曲陶瓷组(1-2)施加负电压，一组数量的驱动足(1-4)向下弯曲，一组驱动足(1-4)和另一组数量的驱动足(1-4)共同锁住动子(3)；
步骤一五、另一组数量的压电振子(1)的竖直弯曲陶瓷组(1-2)施加正电压，另一组数量的驱动足向(1-4)上弯曲并脱离与动子(3)的接触；
步骤一六、一组数量的压电振子(1)的水平弯曲陶瓷组(1-1)施加负电压，一组的驱动足(1-4)向左弯曲，同时另一组数量的压电振子的水平弯曲陶瓷组(1-1)施加正电压，另一组数量的驱动足(1-4)向右弯曲，一组数量的驱动足(1-4)驱动动子将向左继续移动一步；
步骤一七、另一组数量的压电振子(1)的竖直弯曲陶瓷组(1-2)施加负电压，另一组数量的驱动足(1-4)向下弯曲，和一组数量驱动足(1-4)共同锁住动子(3)；
步骤一八、一组数量的压电振子(1)的竖直弯曲陶瓷组(1-2)施加正电压，一组的驱动足向上弯曲并脱离与动子(3)的接触；
步骤一九、重复步骤一三至步骤一八，从而实现动子(3)向左运动的步进蠕动型驱动激励方法；
动子(3)的步进蠕动包括向左和向右两个方向，实现动子(3)向右运动的步进蠕动型驱动激励方法为：
步骤二一、将n个压电振子随机分成两组，初始状态，在初始预紧力作用下一组数量的驱动足(1-4)和另一组数量的驱动足(1-4)均与动子(3)接触；
步骤二二、另一组数量的压电振子(1)的竖直弯曲陶瓷组(1-2)施加正电压，另一组数量的驱动足(1-4)向上弯曲并脱离与动子(3)的接触；一组数量的压电振子(1)的竖直弯曲陶瓷组(1-2)施加负电压，一组数量的驱动足(1-4)向下弯曲并压紧动子(3)；
步骤二三、另一组数量的压电振子(1)的水平弯曲陶瓷组(1-1)施加负电压，另一组数量的驱动足(1-4)向左弯曲；一组数量的压电振子(1)的水平弯曲陶瓷组(1-1)施加正电压，一组数量驱动足(1-4)向右弯曲，一组数量的驱动足(1-4)驱动动子(3)将向右移动一步，
步骤二四、另一组数量的压电振子(1)的竖直弯曲陶瓷组(1-2)施加负电压，另一组数量的驱动足(1-4)向下弯曲，一组数量的驱动足(1-4)和另一组数量的驱动足(1-4)共同锁住动子(3)，
步骤二五、一组数量的压电振子(1)的竖直弯曲陶瓷组(1-2)施加正电压，一组数量的驱动足向(1-4)上弯曲并脱离与动子(3)的接触，
步骤二六、另一组数量的压电振子(1)的水平弯曲陶瓷组(1-1)施加正电压，另一组数量的驱动足(1-4)向右弯曲，同时一组数量的压电振子的水平弯曲陶瓷组(1-1)施加负电压，一组数量的驱动足(1-4)向左弯曲，另一组数量的驱动足(1-4)驱动动子将向右继续移动一步，
步骤二七、一组数量的压电振子(1)的竖直弯曲陶瓷组(1-2)施加负电压，一组的驱动足(1-4)向下弯曲，和另一组数量的驱动足(1-4)共同锁住动子(3)，
步骤二八、另一组数量的压电振子(1)的竖直弯曲陶瓷组(1-2)施加正电压，另一组数量的驱动足向上弯曲并脱离与动子(3)的接触，
步骤二九、重复步骤二三至步骤二八，从而实现动子(3)向右运动的步进蠕动型驱动激励方法。
2.根据权利要求1所述的基于多压电振子弯曲运动的步进蠕动型驱动激励方法，其特征在于，水平弯曲陶瓷组(1-1)在施加同一直流激励电压时，两个压电陶瓷半组一个伸长、另外一个缩短；竖直弯曲陶瓷组(1-2)在施加同一直流激励电压时，两个压电陶瓷半组一个伸长、另外一个缩短。
3.基于多压电振子弯曲运动的步进蠕动型驱动激励方法，其特征在于，该方法需要n个平行设置的压电振子，n为正整数，且n≥2；每个压电振子包括水平弯曲陶瓷组(1-1)、竖直弯曲陶瓷组(1-2)、变幅杆(1-3)和驱动足(1-4)；
水平弯曲陶瓷组(1-1)和竖直弯曲陶瓷组(1-2)沿压电振子(1)轴线复位布置，水平弯曲陶瓷组(1-1)的两个压电陶瓷布置在水平弯曲陶瓷组(1-1)和竖直弯曲陶瓷组(1-2)构成的结构的左、右两个四分之一半区，竖直弯曲陶瓷组(1-2)的两个压电陶瓷布置在水平弯曲陶瓷组(1-1)和竖直弯曲陶瓷组(1-2)构成的结构的上、下两个四分之一半区，
动子(3)为长方体结构，
每个压电振子的水平弯曲陶瓷组(1-1)和竖直弯曲陶瓷组(1-2)构成的结构的一端固定在基座(2)上，水平弯曲陶瓷组(1-1)和竖直弯曲陶瓷组(1-2)构成的结构的另一端与变幅杆(1-3)的首端连接，变幅杆(1-3)的末端设置有驱动足(1-4)，驱动足(1-4)的圆周侧面均与动子(3)接触，
竖直弯曲陶瓷组(1-2)施加直流激励信号后会使压电振子(1)产生竖直方向的弯曲，从而使得驱动足(1-4)与动子(3)接触或者分离；
水平弯曲陶瓷组(1-1)施加直流激励信号后会使压电振子(1)产生水平方向的弯曲，当驱动足(1-4)与动子(3)接触时，驱动足(1-4)会通过摩擦力带动动子(3)产生水平运动；
n个驱动足(1-4)交替地带动动子(3)运动，在驱动过程中至少保证一个驱动足(1-4)和动子(3)保持接触状态；
动子(3)的步进蠕动包括向左和向右两个方向，实现动子(3)向左运动的步进蠕动型驱动激励方法为：
步骤一一、将n个压电振子随机分成两组，初始状态，在初始预紧力作用下一组数量的驱动足(1-4)和另一组数量的驱动足(1-4)均与动子(3)接触；
步骤一二、一组数量的压电振子(1)的竖直弯曲陶瓷组(1-2)施加正电压，一组数量的驱动足(1-4)向上弯曲并脱离与动子(3)的接触；另一组数量的压电振子(1)的竖直弯曲陶瓷组(1-2)施加负电压，另一组数量的驱动足(1-4)向下弯曲并压紧动子(3)；
步骤一三、一组数量的压电振子(1)的水平弯曲陶瓷组(1-1)施加正电压，一组数量的驱动足(1-4)向右弯曲；另一组数量的压电振子(1)的水平弯曲陶瓷组(1-1)施加负电压，另一组数量的驱动足(1-4)向左弯曲，另一组数量的驱动足(1-4)驱动动子(3)将向左移动一步；
步骤一四、一组数量的压电振子(1)的竖直弯曲陶瓷组(1-2)施加负电压，一组数量的驱动足(1-4)向下弯曲，一组数量驱动足(1-4)和另一组数量的驱动足(1-4)共同锁住动子(3)；
步骤一五、另一组数量的压电振子(1)的竖直弯曲陶瓷组(1-2)施加正电压，另一组数量的驱动足向(1-4)上弯曲并脱离与动子(3)的接触；
步骤一六、一组数量的压电振子(1)的水平弯曲陶瓷组(1-1)施加负电压，一组数量的驱动足(1-4)向左弯曲，同时另一组数量的压电振子的水平弯曲陶瓷组(1-1)施加正电压，另一组数量的驱动足(1-4)向右弯曲，一组数量的驱动足(1-4)驱动动子将向左继续移动一步；
步骤一七、另一组数量的压电振子(1)的竖直弯曲陶瓷组(1-2)施加负电压，另一组数量的驱动足(1-4)向下弯曲，和一组数量驱动足(1-4)共同锁住动子(3)；
步骤一八、一组数量的压电振子(1)的竖直弯曲陶瓷组(1-2)施加正电压，一组数量的驱动足向上弯曲并脱离与动子(3)的接触；
步骤一九、重复步骤一三至步骤一八，从而实现动子(3)向左运动的步进蠕动型驱动激励方法；
动子(3)的步进蠕动包括向左和向右两个方向，实现动子(3)向右运动的步进蠕动型驱动激励方法为：
步骤二一、将n个压电振子随机分成两组，初始状态，在初始预紧力作用下一组数量的驱动足(1-4)和另一组数量的驱动足(1-4)均与动子(3)接触；
步骤二二、另一组数量的压电振子(1)的竖直弯曲陶瓷组(1-2)施加正电压，另一组数量的驱动足(1-4)向上弯曲并脱离与动子(3)的接触；一组的压电振子(1)的竖直弯曲陶瓷组(1-2)施加负电压，一组数量的驱动足(1-4)向下弯曲并压紧动子(3)；
步骤二三、另一组数量的压电振子(1)的水平弯曲陶瓷组(1-1)施加负电压，另一组数量的驱动足(1-4)向左弯曲；一组数量的压电振子(1)的水平弯曲陶瓷组(1-1)施加正电压，右侧驱动足(1-4)向右弯曲，一组数量的驱动足(1-4)驱动动子(3)将向右移动一步，
步骤二四、另一组数量的压电振子(1)的竖直弯曲陶瓷组(1-2)施加负电压，另一组数量的驱动足(1-4)向下弯曲，一组数量的驱动足(1-4)和另一组数量的驱动足(1-4)共同锁住动子(3)，
步骤二五、一组数量的压电振子(1)的竖直弯曲陶瓷组(1-2)施加正电压，一组数量的驱动足向(1-4)上弯曲并脱离与动子(3)的接触，
步骤二六、另一组数量的压电振子(1)的水平弯曲陶瓷组(1-1)施加正电压，另一组数量的驱动足(1-4)向右弯曲，同时一组数量的压电振子的水平弯曲陶瓷组(1-1)施加负电压，一组数量的驱动足(1-4)向左弯曲，另一组数量的驱动足(1-4)驱动动子将向右继续移动一步，
步骤二七、一组数量的压电振子(1)的竖直弯曲陶瓷组(1-2)施加负电压，一组数量的驱动足(1-4)向下弯曲，和另一组数量的驱动足(1-4)共同锁住动子(3)，
步骤二八、另一组数量的压电振子(1)的竖直弯曲陶瓷组(1-2)施加正电压，右侧一半数量的驱动足向上弯曲并脱离与动子(3)的接触，
步骤九、重复步骤二三至步骤二八，从而实现动子(3)向右运动的步进蠕动型驱动激励方法。
4.根据权利要求3所述的基于多压电振子弯曲运动的步进蠕动型驱动激励方法，其特征在于，水平弯曲陶瓷组(1-1)在施加同一直流激励电压时，水平弯曲陶瓷组(1-1)和竖直弯曲陶瓷组(1-2)构成的结构的左、右两个四分之一半区一个伸长、另外一个缩短；竖直弯曲陶瓷组(1-2)在施加同一直流激励电压时，水平弯曲陶瓷组(1-1)和竖直弯曲陶瓷组(1-2)构成的结构的上、下两个四分之一半区一个伸长、另外一个缩短。
5.基于多压电振子弯曲运动的步进蠕动型驱动激励方法，其特征在于，该方法需要n个沿动子(3)圆周均布的压电振子，n为正整数，且n≥2；每个压电振子包括水平弯曲陶瓷组(1-1)、竖直弯曲陶瓷组(1-2)、变幅杆(1-3)和驱动足(1-4)；
水平弯曲陶瓷组(1-1)由水平对扣的两个压电陶瓷半组构成，
竖直弯曲陶瓷组(1-2)由竖直对扣的两个压电陶瓷半组构成，
且水平弯曲陶瓷组(1-1)和竖直弯曲陶瓷组(1-2)同心设置，
动子(3)为圆环形结构，
每个压电振子的水平弯曲陶瓷组(1-1)的一端固定在基座(2)的一端，水平弯曲陶瓷组(1-1)的另一端连接竖直弯曲陶瓷组(1-2)的一端，竖直弯曲陶瓷组(1-2)的另一端与变幅杆(1-3)的首端连接，变幅杆(1-3)的末端设置有驱动足(1-4)，驱动足(1-4)的圆周侧面均与动子(3)接触，
竖直弯曲陶瓷组(1-2)施加直流激励信号后会使压电振子(1)产生竖直方向的弯曲，从而使得驱动足(1-4)与动子(3)接触或者分离；
水平弯曲陶瓷组(1-1)施加直流激励信号后会使压电振子(1)产生水平方向的弯曲，当驱动足(1-4)与动子(3)接触时，驱动足(1-4)会通过摩擦力带动动子(3)产生水平运动；
两个驱动足(1-4)交替地带动动子(3)运动，在驱动过程中至少保证一个驱动足(1-4)和动子(3)保持接触状态；
动子(3)沿顺时针或逆时针旋转，以动子(3)顺时针旋转为例说明其步进蠕动型驱动激励方法，该方法包括以下步骤：
步骤一、将n个压电振子随机分成两组，初始状态，在初始预紧力作用下一组驱动足(1-4)和另一组驱动足(1-4)均与动子(3)接触；
步骤二、一组压电振子(1)的竖直弯曲陶瓷组(1-2)施加正电压，一组驱动足(1-4)向上弯曲并脱离与动子(3)的接触；另一组压电振子(1)的竖直弯曲陶瓷组(1-2)施加负电压，另一组驱动足(1-4)向下弯曲并压紧动子(3)；
步骤三、一组压电振子(1)的水平弯曲陶瓷组(1-1)施加正电压，一组驱动足(1-4)向逆时针弯曲；另一组压电振子(1)的水平弯曲陶瓷组(1-1)施加负电压，另一组驱动足(1-4)向顺时针弯曲，另一组驱动足(1-4)驱动动子(3)将向顺时针移动一步；
步骤四、一组压电振子(1)的竖直弯曲陶瓷组(1-2)施加负电压，一组驱动足(1-4)向下弯曲，一组驱动足(1-4)和另一组驱动足(1-4)共同锁住动子(3)；
步骤五、另一组压电振子(1)的竖直弯曲陶瓷组(1-2)施加正电压，另一组驱动足向(1-4)上弯曲并脱离与动子(3)的接触；
步骤六、一组压电振子(1)的水平弯曲陶瓷组(1-1)施加负电压，一组驱动足(1-4)向顺时针弯曲，同时另一组压电振子的水平弯曲陶瓷组(1-1)施加正电压，另一组驱动足(1-4)向逆时针弯曲，一组驱动足(1-4)驱动动子将向顺时针继续移动一步，
步骤七、另一组压电振子(1)的竖直弯曲陶瓷组(1-2)施加负电压，另一组驱动足(1-4)向下弯曲，和一组驱动足(1-4)共同锁住动子(3)，
步骤八、一组压电振子(1)的竖直弯曲陶瓷组(1-2)施加正电压，一组驱动足向上弯曲并脱离与动子(3)的接触，
步骤九、重复步骤三至步骤八，从而实现动子(3)沿顺时针旋转运动的步进蠕动型驱动激励方法。
6.根据权利要求5所述的基于多压电振子弯曲运动的步进蠕动型驱动激励方法，其特征在于，水平弯曲陶瓷组(1-1)在施加同一直流激励电压时，两个压电陶瓷半组一个伸长、另外一个缩短；竖直弯曲陶瓷组(1-2)在施加同一直流激励电压时，两个压电陶瓷半组一个伸长、另外一个缩短。
7.基于多压电振子弯曲运动的步进蠕动型驱动激励方法，其特征在于，该方法需要n个沿动子(3)圆周均布的压电振子；n为正整数，且n≥2，每个压电振子包括水平弯曲陶瓷组(1-1)、竖直弯曲陶瓷组(1-2)、变幅杆(1-3)和驱动足(1-4)；
水平弯曲陶瓷组(1-1)和竖直弯曲陶瓷组(1-2)沿压电振子(1)轴线复位布置，水平弯曲陶瓷组(1-1)的两个压电陶瓷布置在水平弯曲陶瓷组(1-1)和竖直弯曲陶瓷组(1-2)构成的结构的左、右两个四分之一半区，竖直弯曲陶瓷组(1-2)的两个压电陶瓷布置在水平弯曲陶瓷组(1-1)和竖直弯曲陶瓷组(1-2)构成的结构的上、下两个四分之一半区，
动子(3)为圆环形结构，
每个压电振子的水平弯曲陶瓷组(1-1)和竖直弯曲陶瓷组(1-2)构成结构的一端固定在基座(2)的一端，水平弯曲陶瓷组(1-1)和竖直弯曲陶瓷组(1-2)构成圆柱形结构的另一端与变幅杆(1-3)的首端连接，变幅杆(1-3)的末端设置有驱动足(1-4)，驱动足(1-4)的圆周侧面均与动子(3)接触，
竖直弯曲陶瓷组(1-2)施加直流激励信号后会使压电振子(1)产生竖直方向的弯曲，从而使得驱动足(1-4)与动子(3)接触或者分离；
水平弯曲陶瓷组(1-1)施加直流激励信号后会使压电振子(1)产生水平方向的弯曲，当驱动足(1-4)与动子(3)接触时，驱动足(1-4)会通过摩擦力带动动子(3)产生水平运动；
两个驱动足(1-4)交替地带动动子(3)运动，在驱动过程中至少保证一个驱动足(1-4)和动子(3)保持接触状态；
动子(3)沿顺时针或逆时针旋转，以动子(3)顺时针旋转为例说明其步进蠕动型驱动激励方法，该方法包括以下步骤：
步骤一、将n个压电振子随机分成两组，初始状态，在初始预紧力作用下一组驱动足(1-4)和另一组驱动足(1-4)均与动子(3)接触；
步骤二、一组压电振子(1)的竖直弯曲陶瓷组(1-2)施加正电压，一组驱动足(1-4)向上弯曲并脱离与动子(3)的接触；另一组压电振子(1)的竖直弯曲陶瓷组(1-2)施加负电压，另一组驱动足(1-4)向下弯曲并压紧动子(3)；
步骤三、一组压电振子(1)的水平弯曲陶瓷组(1-1)施加正电压，一组驱动足(1-4)向逆时针弯曲；另一组压电振子(1)的水平弯曲陶瓷组(1-1)施加负电压，另一组驱动足(1-4)向顺时针弯曲，另一组驱动足(1-4)驱动动子(3)将向顺时针移动一步；
步骤四、一组压电振子(1)的竖直弯曲陶瓷组(1-2)施加负电压，一组驱动足(1-4)向下弯曲，一组驱动足(1-4)和另一组驱动足(1-4)共同锁住动子(3)；
步骤五、另一组压电振子(1)的竖直弯曲陶瓷组(1-2)施加正电压，另一组驱动足向(1-4)上弯曲并脱离与动子(3)的接触；
步骤六、一组压电振子(1)的水平弯曲陶瓷组(1-1)施加负电压，一组驱动足(1-4)向顺时针弯曲，同时另一组压电振子的水平弯曲陶瓷组(1-1)施加正电压，另一组驱动足(1-4)向逆时针弯曲，一组驱动足(1-4)驱动动子将向顺时针继续移动一步，
步骤七、另一组压电振子(1)的竖直弯曲陶瓷组(1-2)施加负电压，另一组驱动足(1-4)向下弯曲，和一组驱动足(1-4)共同锁住动子(3)，
步骤八、一组压电振子(1)的竖直弯曲陶瓷组(1-2)施加正电压，一组驱动足向上弯曲并脱离与动子(3)的接触，
步骤九、重复步骤三至步骤八，从而实现动子(3)沿顺时针旋转运动的步进蠕动型驱动激励方法。
8.根据权利要求7所述的基于多压电振子弯曲运动的步进蠕动型驱动激励方法，其特征在于，
水平弯曲陶瓷组(1-1)在施加同一直流激励电压时，水平弯曲陶瓷组(1-1)和竖直弯曲陶瓷组(1-2)构成的结构的左、右两个四分之一半区一个伸长、另外一个缩短；竖直弯曲陶瓷组(1-2)在施加同一直流激励电压时，水平弯曲陶瓷组(1-1)和竖直弯曲陶瓷组(1-2)构成的结构的上、下两个四分之一半区一个伸长、另外一个缩短。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610052537.1A CN105450081B (zh) | 2016-01-26 | 2016-01-26 | 基于多压电振子弯曲运动的步进蠕动型驱动激励方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610052537.1A CN105450081B (zh) | 2016-01-26 | 2016-01-26 | 基于多压电振子弯曲运动的步进蠕动型驱动激励方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105450081A true CN105450081A (zh) | 2016-03-30 |
| CN105450081B CN105450081B (zh) | 2017-06-13 |
Family
ID=55559958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610052537.1A Active CN105450081B (zh) | 2016-01-26 | 2016-01-26 | 基于多压电振子弯曲运动的步进蠕动型驱动激励方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105450081B (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106953539A (zh) * | 2017-04-14 | 2017-07-14 | 哈尔滨工业大学 | 纵‑弯复合蠕动式精密压电驱动器及其激励方法 |
| CN107070295A (zh) * | 2017-04-14 | 2017-08-18 | 哈尔滨工业大学 | U型精密直线压电驱动器及其激励方法 |
| CN107147328A (zh) * | 2017-06-21 | 2017-09-08 | 哈尔滨工业大学 | 弯曲压电振子的两自由度压电驱动器及采用该驱动器实现的两自由度运动的激励方法 |
| CN109967466A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-07-05 | 哈尔滨工业大学 | 一种采用压电振子的内圆柱面机器人及其激励方法 |
| CN111245290A (zh) * | 2020-01-20 | 2020-06-05 | 哈尔滨工业大学 | 一种单自由度压电转台及其激励方法 |
| CN113472237A (zh) * | 2021-08-12 | 2021-10-01 | 吉林农业科技学院 | 纵弯组合致动尺蠖式直线压电驱动器及其激励方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6040643A (en) * | 1997-11-20 | 2000-03-21 | Thermotrex Corporation | Linear actuator |
| US20100321806A1 (en) * | 2009-06-23 | 2010-12-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration wave driven apparatus and image pickup apparatus including vibration wave driven apparatus |
| CN104038101A (zh) * | 2014-06-25 | 2014-09-10 | 哈尔滨工业大学 | 一种纵弯复合模态足式压电驱动器实现跨尺度驱动的方法 |
| CN104038100A (zh) * | 2014-06-25 | 2014-09-10 | 哈尔滨工业大学 | 多足旋转压电驱动器及其实现跨尺度驱动的激励方法 |
-
2016
- 2016-01-26 CN CN201610052537.1A patent/CN105450081B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6040643A (en) * | 1997-11-20 | 2000-03-21 | Thermotrex Corporation | Linear actuator |
| US20100321806A1 (en) * | 2009-06-23 | 2010-12-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration wave driven apparatus and image pickup apparatus including vibration wave driven apparatus |
| CN104038101A (zh) * | 2014-06-25 | 2014-09-10 | 哈尔滨工业大学 | 一种纵弯复合模态足式压电驱动器实现跨尺度驱动的方法 |
| CN104038100A (zh) * | 2014-06-25 | 2014-09-10 | 哈尔滨工业大学 | 多足旋转压电驱动器及其实现跨尺度驱动的激励方法 |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106953539A (zh) * | 2017-04-14 | 2017-07-14 | 哈尔滨工业大学 | 纵‑弯复合蠕动式精密压电驱动器及其激励方法 |
| CN107070295A (zh) * | 2017-04-14 | 2017-08-18 | 哈尔滨工业大学 | U型精密直线压电驱动器及其激励方法 |
| CN107070295B (zh) * | 2017-04-14 | 2018-11-02 | 哈尔滨工业大学 | U型精密直线压电驱动器及其激励方法 |
| CN106953539B (zh) * | 2017-04-14 | 2019-04-12 | 哈尔滨工业大学 | 纵-弯复合蠕动式精密压电驱动器及其激励方法 |
| CN107147328A (zh) * | 2017-06-21 | 2017-09-08 | 哈尔滨工业大学 | 弯曲压电振子的两自由度压电驱动器及采用该驱动器实现的两自由度运动的激励方法 |
| CN109967466A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-07-05 | 哈尔滨工业大学 | 一种采用压电振子的内圆柱面机器人及其激励方法 |
| CN111245290A (zh) * | 2020-01-20 | 2020-06-05 | 哈尔滨工业大学 | 一种单自由度压电转台及其激励方法 |
| CN113472237A (zh) * | 2021-08-12 | 2021-10-01 | 吉林农业科技学院 | 纵弯组合致动尺蠖式直线压电驱动器及其激励方法 |
| CN113472237B (zh) * | 2021-08-12 | 2022-11-15 | 吉林农业科技学院 | 纵弯组合致动尺蠖式直线压电驱动器及其激励方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105450081B (zh) | 2017-06-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105450081A (zh) | 基于多压电振子弯曲运动的步进蠕动型驱动激励方法 | |
| CN108400722B (zh) | 一种两自由度压电驱动装置及其激励方法 | |
| CN107147328B (zh) | 弯曲压电振子的两自由度压电驱动器及采用该驱动器实现的两自由度运动的激励方法 | |
| CN104467524B (zh) | 基于面内模态的板式直线压电电机的工作方式 | |
| CN103701358B (zh) | 配重式变接触力压电电机 | |
| CN101803053B (zh) | 粘滑压电马达 | |
| CN106208803A (zh) | 利用单模态驱动的矩形块状直线超声电机及其电激励方法 | |
| CN104038100B (zh) | 基于多足旋转压电驱动器实现的跨尺度驱动激励方法 | |
| CN105846713B (zh) | 一种串联式压电定向驱动器 | |
| CN104022683A (zh) | 采用四足压电驱动器的超精密直线平台的驱动方法 | |
| CN107171589B (zh) | 一种钹型两自由度压电驱动器及采用该驱动器实现的两自由度运动的激励方法 | |
| CN201398155Y (zh) | 一种直线压电马达 | |
| CN205666769U (zh) | 一种串联式压电定向驱动器 | |
| CN107124119A (zh) | 一种双蝶形定子压电直线驱动器 | |
| CN104716864B (zh) | 惯性式中型结构的直线压电电机及其控制方法 | |
| US6459190B1 (en) | Switched actuator control | |
| CN207743899U (zh) | 一种具有复合脚支座的双向驱动器 | |
| CN1487659A (zh) | 采用复合激励方式的多自由度压电陶瓷棒状微马达 | |
| CN102118118B (zh) | 直线型超声波微电机 | |
| CN207039484U (zh) | 一种双ω形压电直线驱动器 | |
| CN108063564B (zh) | 一种新型摩擦式直线压电驱动器 | |
| CN107276453B (zh) | 一种双ω形压电直线驱动器 | |
| CN207766157U (zh) | 一种多支撑双向压电驱动器 | |
| CN207150460U (zh) | 一种双蝶形定子压电直线驱动器 | |
| CN207801782U (zh) | 一种多压电振子双向旋转驱动器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |