CN112953297B - 一种旋转惯性压电电机结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及压电电机技术领域，公开了一种旋转惯性压电电机结构，包括底座、与底座旋转连接的主质量块、主质量块上方设有惯性质量块，惯性质量块与主质量块之间设有至少一个压电作动机构；压电作动机构均包括相对间隔且竖直布置的左竖直压电片和右竖直压电片，左竖直压电片和右竖直压电片上均设有水平压电片，水平压电片通过连接柱固定连接。压电作动机构在受到电激励时，各水平压电片均对与其相连的竖直压电片顶端位移产生放大作用，能够在保持电机直径不变的情况下产生相比于之前更大变形、更大驱动力，满足了压电电机在较大力矩下快速旋转的要求。

Description

一种旋转惯性压电电机结构

技术领域

本发明涉及惯性压电电机技术领域，特别是涉及一种旋转惯性压电电机结构。

背景技术

目前，半导体工业、光学工程、航空航天、超精密加工、生物医学等行业发展迅猛，传统电机受制于工作原理以及结构形式，驱动精度已无法满足当前的高精密工作要求，微纳米精密驱动技术已成为制约当前高精尖行业发展的关键环节。基于逆压电效应和惯性位移原理的惯性压电电机凭借结构简单、能够在高速移动的同时实现长距离纳米级定位、易实现多自由度驱动、以及不需要专用定位保持装置等特点，成为高精度定位装置、医疗机械以及微型机器人等精密驱动领域的热点。

现有的惯性压电旋转作动器是由质量块、剪切型压电块、旋转盘、精密轴承及底座组成；质量块粘贴于剪切型压电块上方，剪切型压电块底部粘贴于旋转盘的固定凹槽内，旋转盘中部轴通过过盈配合固定于精密轴承中，精密轴承固定于底座中心的圆形槽内。通过对剪切型压电块输入锯齿波形驱动电压，使剪切型压电块产生周期性快速变形以及相对缓慢的复位，从而产生惯性冲击力带动旋转盘转动，实现步进式转角输出。此种惯性压电旋转作动器结构位移量和驱动力均较小，无法满足较大力矩下快速旋转的要求。

发明内容

本发明的目的是：针对现有的惯性压电旋转作动器结构位移量和驱动力均较小，无法满足较大力矩下快速旋转要求的技术问题，提供一种旋转惯性压电电机结构，包括底座、与所述底座旋转连接的主质量块、所述主质量块上方设有惯性质量块，所述惯性质量块与所述主质量块之间设有至少一个压电作动机构；

所述压电作动机构包括相对间隔且竖直布置的左竖直压电片和右竖直压电片，所述左竖直压电片右侧设有左水平压电片，所述右竖直压电片左侧设有右水平压电片，所述左水平压电片和所述右水平压电片通过连接柱固定连接；

所述左竖直压电片、所述左水平压电片、所述右竖直压电片和所述右水平压电片均可在通入电激励时弯曲，所述左竖直压电片的弯曲方向和所述右竖直压电片的弯曲方向相反，所述左水平压电片的弯曲方向和所述右水平压电片的弯曲方向相反。

作为优选方案，所述左竖直压电片、所述左水平压电片、所述右竖直压电片和所述右水平压电片均为压电单晶片或压电剪切块或压电双晶片。

作为优选方案，所述左竖直压电片、所述左水平压电片、所述右竖直压电片和所述右水平压电片均包括中间金属片、固定在所述中间金属片第一侧面的第一压电晶片和固定在所述中间金属片第二侧面的第二压电晶片；

所述左竖直压电片的中间金属片与所述左水平压电片的中间金属片固定连接；

所述左竖直压电片上的第一压电晶片的极性、所述左竖直压电片上的第二压电晶片的极性、所述左水平压电片上的第一压电晶片的极性和所述左水平压电片上的第二压电晶片的极性均相同；

所述左竖直压电片上的第一压电晶片、所述左竖直压电片上的第二压电晶片、所述左水平压电片上的第一压电晶片和所述左水平压电片上的第二压电晶片均连接在电源的同一电极上；

所述右竖直压电片的中间金属片与所述右水平压电片的中间金属片固定连接；

所述右竖直压电片上的第一压电晶片的极性、所述右竖直压电片上的第二压电晶片的极性、所述右水平压电片上的第一压电晶片的极性和所述右水平压电片上的第二压电晶片的极性均相同；

所述右竖直压电片上的第一压电晶片、所述右竖直压电片上的第二压电晶片、所述右水平压电片上的第一压电晶片和所述右水平压电上的第二压电晶片均连接在电源的同一电极上。

作为优选方案，所述连接柱为导体；

所述左竖直压电片上的第一压电晶片的极性与所述右竖直压电片上的第一压电晶片的极性相反；

所述左竖直压电片上的第一压电晶片和所述右竖直压电片上的第一压电晶片均连接在电源的同一极上；所述左竖直压电片上的中间金属片和所述右竖直压电片上的中间金属片均连接在电源的另一电极上。

作为优选方案，所述连接柱为绝缘体；

所述左竖直压电片上的第一压电晶片的极性与所述右竖直压电片上的第一压电晶片的极性相反时，所述左竖直压电片上的第一压电晶片所连接电源电极的极性与所述右竖直压电片上的第一压电晶片所连接电源电极的极性相同；

所述左竖直压电片上的压电晶片极性与所述右竖直压电片上的压电晶片极性相同时，所述左竖直压电片上的第一压电晶片所连接电源电极的极性与所述右竖直压电片上的第一压电晶片所连接电源电极的极性相反。

作为优选方案，所述电激励信号采用先缓慢上升、再快速下降的方式设置。

作为优选方案，所述惯性质量块、所述主质量块均为圆盘状；

所述连接柱的轴心位于所述主质量块的中心上；

所述左竖直压电片和所述右竖直压电片均位于以所述主质量块的中心为圆心的圆周上；

所述底座的中心处设有转轴，所述主质量块可旋转连接在所述转轴上。

作为优选方案，所述压电作动机构为2个，所述压电作动机构均匀分布在主质量块上。

作为优选方案，所述惯性质量块的中心处设有用于增加配重的配重孔。

本发明实施例一种旋转惯性压电电机结构与现有技术相比，其有益效果在于：主质量块与底座之间旋转连接，主质量块上方设有惯性质量块，惯性质量块与主质量块之间设有至少一个压电作动机构；压电作动机构包括相对间隔且竖直布置的左竖直压电片和右竖直压电片，左竖直压电片右侧设有左水平压电片，右竖直压电片左侧设有右水平压电片，左水平压电片和所述右水平压电片通过连接柱固定连接；左竖直压电片、左水平压电片、右竖直压电片和右水平压电片均可在通入电激励时弯曲，左竖直压电片的弯曲方向和右竖直压电片的弯曲方向相反，左水平压电片的弯曲方向和右水平压电片的弯曲方向相反，因此，左竖直压电片和左水平压电片共同组成驱动单元，当左竖直压电片与左水平压电片的连接处在左水平压电片的作用下移动距离σ时，带动左竖直压电片的顶端向同一方向产生放大位移X，X与σ的比值大于1，即左水平压电片对左竖直压电片的顶端位移产生了放大作用；同理，右水平压电片对右竖直压电片的顶端位移也产生了放大作用；因此，本发明的惯性压电电机结构能够在保持电机直径不变的情况下相比于单独使用竖直压电片或单独使用水平压电片的压电电机结构能够产生更大变形、更大驱动力，满足了压电电机在较大力矩下快速旋转的要求。

附图说明

图1是本发明实施例旋转惯性压电电机机构未受到电激励状态下的结构示意图；

图2是本发明实施例旋转惯性压电电机机构水平压电片对竖直压电片顶端位移放大作用的示意图；

图3是本发明实施例旋转惯性压电电机机构的压电作动机构受到电激励弯曲变形最大时的主视图；

图4是图3隐藏惯性质量块时的俯视图；

图5是图3的轴测图；

图6是施加在本发明实施例中压电作动机构上的电激励信号的示意图；

图7是本发明实施例中压电双晶片并联时的接线图；

图中，1、惯性质量块；11、配重孔；2、压电作动机构；21a、左竖直压电片；22a、左水平压电片；21b、右竖直压电片；22b、右水平压电片；3、主质量块；4、底座；5、连接柱。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

本发明的旋转惯性压电电机结构的优选实施例，本发明的旋转惯性压电电机结构1、包括底座4、与底座4旋转连接的主质量块3、主质量块3上方设有惯性质量块1，惯性质量块1与主质量块3之间设有至少一个压电作动机构2；压电作动机构2包括相对间隔且竖直布置的左竖直压电片21a和右竖直压电片21b，左竖直压电片21a右侧设有左水平压电片22a，右竖直压电片21b左侧设有右水平压电片22b，左水平压电片22a和右水平压电片22b通过连接柱5固定连接；左竖直压电片21a、左水平压电片22a、右竖直压电片21b和右水平压电片22b均可在通入电激励时弯曲，左竖直压电片21a的弯曲方向和右竖直压电片21b的弯曲方向相反，左水平压电片22a的弯曲方向和右水平压电片22b的弯曲方向相反。

具体的，如图1所示，主质量块3的中心能够绕底座4在平行于水平面方向旋转，主质量块3的下端面与底座4之间摩擦接触，压电作动机构2包括成对设置的左竖直压电片21a和右竖直压电片21b，左竖直压电片21a和右竖直压电片21b之间180°对称布置；左竖直压电片21a的右侧设有朝向右竖直压电片21b延伸的左水平压电片22a，右竖直压电片21b的左侧设有朝向左竖直压电片21a延伸的右水平压电片22b，左水平压电片22a的右端固定连接有连接柱5，连接柱5的右侧固定连接在右水平压电片22b的左端。左竖直压电片21a和右竖直压电片21b的上端均固定连接在惯性质量块1上；左竖直压电片21a和右竖直压电片21b的下端均固定连接在主质量块3上。左竖直压电片21a、右竖直压电片21b、左水平压电片22a和右水平压电片22b在受到电激励时均会产生弯曲变形，如图3和图4所示，左竖直压电片21a的弯曲方向向后，右竖直压电片21b的弯曲方向向前，左水平压电片22a的弯曲方向向前，右水平压电片22b的弯曲方向向后。如图4所示，左压电作动机构2a和右压电作动机构2b之间通过连接柱5固定连接，当左竖直压电片21a、左水平压电片22a、右竖直压电片21b和右水平压电片22b均在电激励的作用下向顺时针方向弯曲时，连接柱5在左水平压电片22a和右水平压电片22b的作用下保持平衡。

左竖直压电片21a的顶端和右竖直压电片21b的顶端对惯性质量块1的惯性力驱动主质量块3相对底座4转动。

本申请的实施例中，左水平压电片22a对左竖直压电片21a的顶端位移起到放大作用；右水平压电片22b对右竖直压电片21b的顶端位移起到放大作用。

具体的，如图2所示，以左竖直压电片21a和左水平压电片22a均向顺时针方向弯曲为例进行说明，当左竖直压电片21a与左水平压电片22a的连接处在左水平压电片22a的作用下移动距离σ时，带动左竖直压电片21a的顶部向同一方向产生放大位移X。X与σ的比值大于1，即左水平压电片22a的弯曲变形加大了左竖直压电片21a顶端的位移量，从而使本发明的旋转惯性压电电机结构能够产生更大变形。

而且，左水平压电片22a在受到电激励时所产生的弯曲力矩与左竖直压电片21a自身受到电激励时所产生的弯曲力矩耦合增强后作用在惯性质量块1上，使本发明的压电电机结构能够产生更大驱动力。

右水平压电片22b对右竖直作动片21b的顶端位移也具有放大作用，使本发明的旋转惯性压电电机结构能够产生更大变形；右水平压电片22b在受到电激励时所产生的弯曲力矩与左竖直压电片21a自身受到电激励时所产生的弯曲力矩耦合增强后作用在惯性质量块1上，使本发明的压电电机结构能够产生更大驱动力。

此外，本申请的实施例中，竖直压电片和竖直压电片的水平压电片所形成的弯曲力矩相互耦合增强共同驱动惯性质量块1的设计方案相较于单独使用竖直压电片或者单独使用水平压电片驱动主质量块1的设计方案，在电机直径相同的情况下，能够提供更大的位移和更大的驱动力，提高了旋转惯性压电电机在单位体积下所能输出的最大变形量和最大驱动力，满足了高精密微型设备的使用要求。

本申请的实施例中，左竖直压电片21a、左水平压电片22a、右竖直压电片21b和右水平压电片22b均为压电单晶片或压电剪切块或压电双晶片。

压电单晶片、压电剪切块和压电双晶片均能够通过调整压电片上压电晶片的极性以及对向压电晶片上施加的电场方向来控制压电晶片的弯曲方向，因此压电单晶片、压电剪切块和压电双晶片均能够在本申请中作为压电片使用。

进一步的，为提高压电作动机构2的驱动力和驱动位移，左竖直压电片21a、左水平压电片22a、右竖直压电片21b和右水平压电片22b均包括中间金属片、固定在中间金属片第一侧面的第一压电晶片和固定在中间金属片第二侧面的第二压电晶片；左竖直压电片21a的中间金属片与左水平压电片22a的中间金属片固定连接；

其中，左竖直压电片21a上的第一压电晶片的极性、左竖直压电片21a上的第二压电晶片的极性、左水平压电片22a上的第一压电晶片的极性和左水平压电片22a上的第二压电晶片的极性均相同；左竖直压电片21a上的第一压电晶片、左竖直压电片21a上的第二压电晶片、左水平压电片22a上的第一压电晶片和左水平压电片22a上的第二压电晶片均连接在电源的同一电极上；右竖直压电片21b的中间金属片与右水平压电片22b的中间金属片固定连接；右竖直压电片21b上的第一压电晶片的极性、右竖直压电片21b上的第二压电晶片的极性、右水平压电片22b上的第一压电晶片的极性和右水平压电片22b上的第二压电晶片的极性均相同；右竖直压电片21b上的第一压电晶片、右竖直压电片21b上的第二压电晶片、右水平压电片22b上的第一压电晶片和右水平压电片22b上的第二压电晶片均连接在电源的同一电极上。

具体的，左竖直压电片21a、左水平压电片22a、右竖直压电片21b和右水平压电片22b均为压电双晶片，压电双晶片由两片压电晶片对称地粘贴在一块弹性金属片上构成，压电双晶片利用第一压电晶片和第二压电晶片的非平衡伸缩应变，形成压电双晶片的弯曲形变位移，通过控制第一压电晶片和第二压电晶片的极性以及施加在第一压电晶片和第二压电晶片的极性上的电场方向，能够控制第一压电晶片和第二压电晶片的弯曲方向。压电双晶片与压电剪切块、压电单晶片相比，能够产生更大位移、更大驱动力，采用压电双晶片作为压电片能够进一步增加本申请旋转惯性压电电机结构的驱动力和驱动位移。

进一步的，连接柱5为导体；左竖直压电片21a上的第一压电晶片的极性与右竖直压电片21b上的第一压电晶片的极性相反；左竖直压电片21a上的第一压电晶片和右竖直压电片21b上的第一压电晶片均连接在电源的同一极上；左竖直压电片21a上的中间金属片和右竖直压电片21b上的中间金属片均连接在电源的另一电极极上。

具体的，如图7所示，压电双晶片的两层压电晶片的极化方向相同，位于中间金属片上部的第一压电晶片和位于中间金属片下部的第二压电晶片均与电源正极相连，压电双晶片中心的金属片作为公共电极与电源负极相连，当给压电双晶片施加电场时，第二压电晶片的极化方向与电场方向相同，第二压电晶片在长度方向收缩；第一压电晶片的极化方向与电场方向相反，第一压电晶片在长度方向伸长，从而导致压电双晶片向下方弯曲。当施加相反的电场时，压电双晶片则向相反方向弯曲，上压电晶片和下压电晶片的变形相互增强，提高了驱动力。

如图4所示，以惯性质量块顺时针旋转为例进行说明，将连接柱5设置为导体时，左水平压电片22a上的金属片和右水平压电片22b上的金属片相互导通，左竖直压电片21a上的压电晶片的极性均与右竖直压电片21b上的压电晶片极性相反，当对左竖直压电片21a上的压电晶片和右竖直压电片21b上的压电晶片给予相同的电信号激励时，左竖直压电片21a上的压电晶片向后弯曲，对惯性质量块1产生一顺时针方向的左扭矩；右竖直压电片21b上的压电晶片向前弯曲，对惯性质量块1产生一顺时针方向的右扭矩，左扭矩和右扭矩耦合后共同驱动惯性质量块1沿顺时针方向旋转，提高了惯性质量块1所受到的驱动力。

本申请的实施例中，连接柱5可以替换为绝缘体，当左竖直压电片21a上的第一压电晶片的极性与右竖直压电片21b上的第一压电晶片的极性相反时，左竖直压电片21a上的第一压电晶片所连接电源电极的极性与右竖直压电片21b上的第一压电晶片所连接电源电极的极性相同；当左竖直压电片21a上的压电晶片极性与右竖直压电片21b上的压电晶片极性相同时，左竖直压电片21a上的第一压电晶片所连接电源电极的极性与右竖直压电片21b上的第一压电晶片所连接电源电极的极性相反。

具体的，压电双晶片的弯曲方向是通过压电晶片极性方向与压电晶片所受到的电场方向来控制的，将连接柱5设置为绝缘体时，左水平压电片22a上的金属片和右水平压电片22b上的金属片不再导通，因此能够单独控制对左竖直压电片21a和右竖直压电片21b上所施加的电场方向。

进一步的，当左竖直压电片21a上的压电晶片极性与右竖直压电片21b上的压电晶片极性相反时：将左竖直压电片上的压电晶片所连接电源电极的极性设置为与右竖直压电片上的压电晶片所连接的电源电极的极性相同，此时，左竖直压电片21a的弯曲方向和右竖直压电片21b的弯曲方向相反，左竖直压电片21a和右竖直压电片21b对惯性质量块1施加方向相同的扭矩，驱动惯性质量块转动；

当左竖直压电片21a上的压电晶片极性与右竖直压电片21b上的压电晶片极性相同时：将左竖直压电片上的压电晶片所连接电源电极的极性设置为与右竖直压电片上的压电晶片所连接的电源电极的极性相反，此时，左竖直压电片21a的弯曲方向和右竖直压电片21b的弯曲方向仍相反，左竖直压电片21a和右竖直压电片21b对惯性质量块1施加方向相同的扭矩，驱动惯性质量块转动。

本申请的实施例中，电激励信号采用先缓慢上升，再快速下降的方式设置；电激励信号缓慢上升时，惯性质量块1对主质量块3的惯性冲击力小于主质量块3与底座4之间的静摩擦力；电激励信号快速下降时，惯性质量块1对主质量块3的惯性冲击力之和大于主质量块3与底座4之间的静摩擦力。

具体的，如图6，电激励信号缓慢上升时，左压电作动机构2a和右压电作动机构2b均缓慢弯曲带动惯性质量块1缓慢转动；此时惯性质量块1产生的惯性冲击力小于主质量块3与底座4之间产生的静摩擦力，没有旋转转动输出。当电激励信号快速下降时，左压电作动机构2a和右压电作动机构2b均快速弯曲归位带动惯性质量块1a快速转动，拉回惯性质量块1产生的惯性冲击力远大于主质量块3与底座4之间的摩擦力，主质量块3相对底座4转动，重复以上即可实现惯性压电电机的旋转运动。

本申请的实施例中，惯性质量块1、主质量块3均为圆盘状；连接柱5的轴心位于主质量块3的中心上；左竖直压电片21a和右竖直压电片21b均位于以主质量块3的中心为圆心的圆周上；底座4的中心处设有转轴，主质量块3可旋转连接在转轴上。

将惯性质量块1和主质量块3设置为圆盘状，压电作动机构2的中心、主质量块3的中心和惯性质量块1的中心同轴设置，避免了压电电机工作时因惯性质量块1的重心或主质量块3的重心偏离旋转中心而导致的振动，进一步提高了压电电机运转过程中的稳定性。

进一步的，压电作动机构2为2个，压电作动机构均匀分布在主质量块3上。

实际使用过程中，可根据旋转压电电机驱动力的大小合理设置适当数量的压电作动机构2。本发明能够在保持电机直径不变的情况下，通过增加压电作动部件的数量来提高压电电机的驱动力，让电机在满足要求的情况下更加微型化。

进一步的，惯性质量块1中心设有用于增加配重的配重孔11。当向旋转作动机构2中增加旋转作动部件的对数时，惯性质量块的重量需要相应提高才能产生更大的惯性力，为灵活调整惯性质量块1的重量，在惯性质量块1的中心设置配重孔11，将配重孔设置在惯性质量块1的中心处，能够保证配重部件的重心与惯性质量块1的重心重合，防止配重部件重心偏离惯性质量块重心而产生的振动。

本发明的工作过程为：对压电作动机构2进行电信号激励，当激励信号缓慢上升时，压电作动机构2上的压电片缓慢弯曲变形带动惯性质量块1缓慢转动，此时惯性质量块1产生的惯性冲击力小于主质量块3与底座4之间产生的静摩擦力，没有旋转转动输出；当激励信号快速下降时，压电作动机构2上的压电片快速弯曲归位带动惯性质量块1快速转动，此时压电作动机构2拉回惯性质量块1产生的惯性冲击力远大于主质量块3与底座4之间的摩擦力，主质量块3相对于底座4转动，重复以上即可实现惯性压电电机的旋转运动。

综上，本发明实施例提供一种旋转惯性压电电机结构，采用竖直压电片和水平压电片共同组成驱动单元，水平压电片对竖直压电片与惯性质量块连接部位的位移产生了放大作用，能够在保持电机直径不变的情况下产生相比于之前更大变形、更大驱动力。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种旋转惯性压电电机结构，其特征在于，包括底座(4)、与所述底座(4)旋转连接的主质量块(3)、所述主质量块(3)上方设有惯性质量块(1)，所述惯性质量块(1)与所述主质量块(3)之间设有至少一个压电作动机构(2)；

所述压电作动机构(2)包括相对间隔且竖直布置的左竖直压电片(21a)和右竖直压电片(21b)，所述左竖直压电片(21a)的长边的右侧连接左水平压电片(22a)的短边,所述右竖直压电片(21b)的长边的左侧连接右水平压电片(22b)的短边，所述左水平压电片(22a)的另一短边和所述右水平压电片(22b)的另一短边通过连接柱(5)固定连接，所述左水平压电片(21a)的短边和所述右竖直压电片(21b)的短边均竖直布置；

所述左竖直压电片(21a)、所述左水平压电片(22a)、所述右竖直压电片(21b)和所述右水平压电片(22b)均可在通入电激励信号时弯曲，所述左竖直压电片(21a)的弯曲方向和所述右竖直压电片(21b)的弯曲方向相反，所述左水平压电片(22a)的弯曲方向和所述右水平压电片(22b)的弯曲方向相反。

2.如权利要求1所述的旋转惯性压电电机结构，其特征在于，所述左竖直压电片(21a)、所述左水平压电片(22a)、所述右竖直压电片(21b)和所述右水平压电片(22b)均为压电单晶片或压电剪切块或压电双晶片。

3.如权利要求1所述的旋转惯性压电电机结构，其特征在于，所述左竖直压电片(21a)、所述左水平压电片(22a)、所述右竖直压电片(21b)和所述右水平压电片(22b)均包括中间金属片、固定在所述中间金属片第一侧面的第一压电晶片和固定在所述中间金属片第二侧面的第二压电晶片；

所述左竖直压电片(21a)的中间金属片与所述左水平压电片(22a)的中间金属片固定连接；

所述左竖直压电片(21a)上的第一压电晶片的极性、所述左竖直压电片(21a)上的第二压电晶片的极性、所述左水平压电片(22a)上的第一压电晶片的极性和所述左水平压电片(22a)上的第二压电晶片的极性均相同；

所述左竖直压电片(21a)上的第一压电晶片、所述左竖直压电片(21a)上的第二压电晶片、所述左水平压电片(22a)上的第一压电晶片和所述左水平压电片(22a)上的第二压电晶片均连接在电源的同一电极上；

所述右竖直压电片(21b)的中间金属片与所述右水平压电片(22b)的中间金属片固定连接；

所述右竖直压电片(21b)上的第一压电晶片的极性、所述右竖直压电片(21b)上的第二压电晶片的极性、所述右水平压电片(22b)上的第一压电晶片的极性和所述右水平压电片(22b)上的第二压电晶片的极性均相同；

所述右竖直压电片(21b)上的第一压电晶片、所述右竖直压电片(21b)上的第二压电晶片、所述右水平压电片(22b)上的第一压电晶片和所述右水平压电片(22b)上的第二压电晶片均连接在电源的同一电极上。

4.如权利要求3所述的旋转惯性压电电机结构，其特征在于，所述连接柱(5)为导体；

所述左竖直压电片(21a)上的第一压电晶片的极性与所述右竖直压电片(21b)上的第一压电晶片的极性相反；

所述左竖直压电片(21a)上的第一压电晶片和所述右竖直压电片(21b)上的第一压电晶片均连接在电源的同一极上；所述左竖直压电片(21a)上的中间金属片和所述右竖直压电片(21b)上的中间金属片均连接在电源的另一电极上。

5.如权利要求3所述的旋转惯性压电电机结构，其特征在于，所述连接柱(5)为绝缘体；

所述左竖直压电片(21a)上的第一压电晶片的极性与所述右竖直压电片(21b)上的第一压电晶片的极性相反时，所述左竖直压电片(21a)上的第一压电晶片所连接电源电极的极性与所述右竖直压电片(21b)上的第一压电晶片所连接电源电极的极性相同；

所述左竖直压电片(21a)上的压电晶片极性与所述右竖直压电片(21b)上的压电晶片极性相同时，所述左竖直压电片(21a)上的第一压电晶片所连接电源电极的极性与所述右竖直压电片(21b)上的第一压电晶片所连接电源电极的极性相反。

6.如权利要求1所述的旋转惯性压电电机结构，其特征在于，所述电激励信号采用先缓慢上升、再快速下降的方式设置。

7.如权利要求1所述的旋转惯性压电电机结构，其特征在于，所述惯性质量块(1)、所述主质量块(3)均为圆盘状；

所述连接柱(5)的轴心位于所述主质量块(3)的中心上；

所述左竖直压电片(21a)和所述右竖直压电片(21b)均位于以所述主质量块(3)的中心为圆心的圆周上；

所述底座(4)的中心处设有转轴，所述主质量块(3)可旋转连接在所述转轴上。

8.如权利要求1至7任一项所述的旋转惯性压电电机结构，其特征在于，所述压电作动机构(2)为2个，所述压电作动机构(2)均匀分布在主质量块(3)上。

9.如权利要求8所述的压电电机结构，其特征在于，所述惯性质量块(1)的中心处设有用于增加配重的配重孔(11)。

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