CN113014136A - 压电驱动装置的控制方法、压电驱动装置以及机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了压电驱动装置的控制方法、压电驱动装置以及机器人，能够良好地控制施加于压电振动体的驱动信号的频率。压电振动体具有：第一频率区域：表示压电振动体的振动的拾取信号与驱动压电振动体的驱动信号的相位差不根据驱动信号的频率进行单调变化；以及第二频率区域，相位差根据驱动信号的频率进行单调变化。具备该压电振动体的压电驱动装置的控制方法在第一频率区域中，控制驱动信号的频率，以使表示拾取信号的振幅的拾取电压固定，在第二频率区域中，控制驱动信号的频率，以使相位差保持在预先设定值以下，并且使拾取电压固定。
Description
技术领域
本发明涉及压电驱动装置的控制方法、压电驱动装置以及机器人。
背景技术
关于压电驱动装置的控制方法，例如，在专利文献1公开了一种由振动体和圆环状的辊构成的超声波电机的控制方法。在专利文献1公开了一种使用相位差的控制方法，该相位差为根据振动体的驱动检测到的振动检测信号与使振动体驱动的驱动控制信号的相位差。在专利文献1的控制方法中，在振动体进行驱动时，控制振动体的驱动频率以使相位差达到规定的值。
专利文献1：日本特开2008-160913号公报
然而，有时根据驱动振动体的频率区域无法得到稳定的振动检测信号，难以检测相位差，可能发生无法良好地控制驱动频率的情况。
发明内容
根据本发明的第一方式，提供了具备压电振动体的压电驱动装置的控制方法。所述压电振动体具有：第一频率区域，表示所述压电振动体的振动的拾取信号与驱动所述压电振动体的驱动信号的相位差不根据所述驱动信号的频率进行单调变化；以及第二频率区域，所述相位差根据所述驱动信号的频率进行单调变化，所述控制方法在所述第一频率区域中，控制所述驱动信号的频率，以使表示所述拾取信号的振幅的拾取电压固定，在所述第二频率区域中，控制所述驱动信号的频率，以使所述相位差保持在预先设定值以下且使所述拾取电压固定。
根据本发明的第二方式，提供了驱动被驱动部的压电驱动装置。该压电驱动装置具备驱动所述被驱动部的压电振动体以及控制部，所述压电振动体具有：第一频率区域，表示所述压电振动体的振动的拾取信号与驱动所述压电振动体的驱动信号的相位差不根据所述驱动信号的频率进行单调变化；以及第二频率区域，所述相位差根据所述驱动信号的频率进行单调变化，所述控制部在所述第一频率区域中，控制所述驱动信号的频率，以使表示所述拾取信号的振幅的拾取电压固定，在所述第二频率区域中，控制所述驱动信号的频率，以使所述相位差保持在预先设定值以下且使所述拾取电压固定。
根据本发明的第三方式，提供了具备上述第二方式中的压电驱动装置的机器人。
附图说明
图1是示出具备第一实施方式的压电驱动装置的驱动机构的立体图。
图2是示出压电振动模块的一例的俯视图。
图3是示出压电振动模块的振动的样子的示意图。
图4是示出供给至压电元件的驱动信号的例子的图。
图5是示出压电驱动装置的动作特性的曲线图。
图6是频率调整处理的流程图。
图7是示出第二实施方式所涉及的机器人的立体图。
附图标记说明
100…压电振动体；110…振动部；120…支承部；130…连接部；140…压电振动模块；147A～147E…压电元件；160…接触件；180…拾取电极；200…载物台；210…弹簧部件；220…被驱动部；222…表面；300…控制部；310…驱动信号生成部；320…振动检测部；400…压电驱动装置；1000…机器人；1010…基座；1020～1070…臂；1080…机器人控制部；1090…末端执行器；CX…中心轴；O…旋转轴；FA1…第一频率区域；FA2…第二频率区域。
具体实施方式
A.第一实施方式：
图1是示出具备第一实施方式的压电驱动装置400的驱动机构的立体图。压电驱动装置400具备驱动被驱动部220的压电振动体100以及对压电振动体100进行电驱动的控制部300。在图1中，作为被驱动部220，示出了能够绕旋转轴O旋转的辊。作为被驱动部220，除此之外，还可以使用能够直线移动的部件等其他种类的部件。此外，可以对1个被驱动部220设置多个压电振动体100。
压电振动体100具有：能够振动的振动部110、支承振动部110的支承部120、以及连接振动部110与支承部120的一对连接部130。振动部110具有大致长方形的板状的形状。在振动部110的前端设置有能够与被驱动部220接触的接触件160。接触件160例如由耐磨性高的陶瓷形成，且粘结于振动部110。
压电振动体100的支承部120具有包围振动部110的与接触件160相反的一侧的部分的U字形形状。支承部120被固定在作为支承部件的载物台200。载物台200通过弹簧部件210被按向被驱动部220侧。此外，省略固定弹簧部件210的结构材料的图示。
接触件160的前端与被驱动部220的表面222接触。压电振动体100通过弹簧部件210被按向被驱动部220侧，由此，接触件160以足够的摩擦力与被驱动部220的表面222接触。因此，能够抑制滑动，能够通过接触件160将振动部110的振动高效地传递至被驱动部220。
为了便于说明，下面将振动部110的长边方向且为振动部110和被驱动部220排列的方向称为“X轴方向”。+X轴方向是从振动部110朝向被驱动部220的方向，-X轴方向是+X轴方向的相反方向。在说X轴方向时，包括+X轴方向和-X轴方向两个方向。将与X轴方向交叉的压电振动体100的厚度方向称为“Y轴方向”。+Y轴方向是从压电驱动装置400朝向被驱动部220的旋转轴O的方向，-Y轴方向是+Y轴方向的相反方向。在说Y轴方向时，包括+Y轴方向和-Y轴方向两个方向。将与X轴方向以及Y轴方向交叉的振动部110的宽度方向称为“Z轴方向”。在图1中，在从被驱动部220的旋转轴O观察时，+Z轴方向是左侧的方向，-Z轴方向是+Z轴方向的相反方向。在说Z轴方向时，包括+Z轴方向和-Z轴方向两个方向。在本实施方式中，X轴方向、Y轴方向、Z轴方向彼此正交。
压电振动体100具有在Y轴方向上层叠的多个压电振动模块140。在图1所示的例子中，压电振动模块140的数量为3个。多个压电振动模块140通过粘结剂等电绝缘性的接合部件接合。但是，压电振动体100也可以由1个压电振动模块140构成。
多个压电振动模块140与控制部300连接。控制部300具有驱动信号生成部310和振动检测部320。驱动信号生成部310具有如下功能：对压电振动体100所具备的压电元件供给作为交流信号的驱动信号。振动检测部320具有如下功能：从压电振动体100所具备的拾取电极获取表示压电振动体100的振动的拾取信号PU并根据该拾取信号PU求出表示拾取信号的振动振幅的拾取电压。驱动信号生成部310根据通过振动检测部320检测的拾取电压、驱动信号与拾取信号的相位差来调整驱动信号的频率。下面，还将驱动信号的频率简称为“驱动频率”。拾取信号PU也被称为振动检测信号。
控制部300还具有如下功能：通过使用驱动信号生成部310以及振动检测部320，在第一频率区域中，控制驱动频率以使拾取电压固定，在第二频率区域中，控制驱动频率，以使驱动信号与拾取信号的相位差保持在预先设定值以下，并且使拾取电压固定。对于该功能的详细内容将后述。控制部300的上述功能可以通过电路来实现，还可以是，这些功能的一部分或全部通过由控制部300所具备的CPU来执行存储于存储器的程序而以软件方式来实现。
图2是示出压电振动模块140的一例的俯视图。压电振动模块140的振动部110包括5个压电元件147A～147E。处于矩形的振动部110的一个对角线上的一对压电元件147A、147E同时在X轴方向上伸缩，从而使振动部110产生弯曲振动。处于振动部110的另一对角线上的另一对压电元件147B、147D也同时在X轴方向上伸缩，从而使振动部110产生弯曲振动。但优选的是，一对压电元件147A、147E的伸缩与另一对压电元件147B、147D的伸缩的相位相差180度。处于振动部110的宽度方向的中央的压电元件147C在X轴方向上伸缩，从而使振动部110产生沿着X轴方向的纵向振动。
各压电元件147A～147E具有压电体以及夹着压电体的双面的2个电极。作为压电体的构成材料，能够使用例如锆钛酸铅、钛酸钡、钛酸铅、铌酸钾、铌酸锂、钽酸锂、钨酸钠、氧化锌、钛酸锶钡、钽酸锶铋、偏铌酸铅、钪铌酸铅等压电陶瓷。由压电陶瓷构成的压电体例如可以由散装材料形成，也可以使用溶胶-凝胶法、溅射法来形成。此外，作为压电体的构成材料，除了上述的压电陶瓷以外，还可以使用聚偏氟乙烯、水晶等。
压电振动模块140还具有拾取电极180。拾取电极180是用于检测压电振动体100的振动而向控制部300供给拾取信号PU的电极。在图2的例子中，拾取电极180被设置在处于振动部110的中央的压电元件147C的上侧。但也可以是，在压电元件147C的上侧和下侧分别设置1个拾取电极180。
图3是示出压电振动模块140的振动的样子的示意图。压电振动模块140能够以使接触件160进行椭圆运动的方式振动。这样的椭圆运动通过如下方式实现：通过一对压电元件147A、147E的伸缩和另一对压电元件147B、147D的伸缩产生弯曲振动，并且通过中央的压电元件147C的伸缩产生纵向振动。“弯曲振动”是指在压电振动模块140的平面内压电振动模块140如图3所示以S字形弯曲的振动。“纵向振动”是指压电振动模块140沿着X轴方向伸缩的振动。压电振动体100整体也与压电振动模块140同样地振动。4个压电元件147A、147B、147D、147E产生弯曲振动，也被称为“第一压电元件”。压电元件147C产生纵向振动，也被称为“第二压电元件”。第一压电元件147A、147B、147D、147E、第二压电元件147C的数量为一个示例，能够将第一压电元件和第二压电元件的数量适当地设定为这以外的值。例如，也可以是，省略一对第一压电元件147A、147B，而通过另一对第一压电元件147D、147E产生弯曲振动。
图4是示出供给至压电元件147A～147E的驱动信号的例子的图。驱动信号V1被施加于一对压电元件147A、147E，驱动信号V2被施加于压电元件147C，驱动信号V3被施加于另一对压电元件147B、147D。此外，驱动信号V3是将驱动信号V1改变了π即180度相位的信号，实质上与驱动信号V1等价。这些驱动信号V1、V3是用于使压电振动模块140产生弯曲振动的驱动信号，也被称为“第一驱动信号”。驱动信号V2是用于使压电振动模块140产生纵向振动的驱动信号，也被称为“第二驱动信号”。此外，第一驱动信号V1、V3的频率与第二驱动信号V2的频率通常被设定为相等的值。
对图4所示的驱动信号V2叠加拾取信号PU而示出。拾取信号PU与驱动信号V2存在相位差Pd。将拾取信号PU的上限值与下限值的差值即振幅称为拾取电压Vpp。关于拾取电压Vpp，其值越大则表示压电振动体100的振动振幅越大。在本实施方式中，拾取信号PU是表示基于驱动信号V2的纵向振动的信号。
如图3所示，压电振动模块140通过弯曲振动与纵向振动的合成以使接触件160进行椭圆运动的方式振动。像这样，使一对压电元件147A、147E、另一对压电元件147B、147D、压电元件147C通过图4所示的驱动波形伸缩，由此能够使接触件160沿椭圆轨道振动。需要说明的是，只要能够使接触件160沿椭圆轨道振动，则压电振动模块140的驱动信号的波形可使用图4所示的波形以外的各种波形。例如，驱动信号除了交流成分还可以包括直流成分。在该情况下，“驱动信号的频率”是指其交流成分的频率。
如图2所示，在俯视时，本实施方式中的拾取电极180配置在沿着X轴方向延伸的压电振动体100的中心轴CX上的位置。在俯视时，该中心轴CX处于与振动部110的中心轴一致的位置。若将拾取电极180配置在压电振动体100的中心轴CX上的位置，则弯曲振动的影响变小，容易准确地检测纵向振动。优选的是，拾取电极180还配置在弯曲振动的节点n1、n2、n3中的任意位置。在图2的例子中，弯曲振动的节点n1存在于振动部110的中央，其他2个节点n2、n3存在于中心轴CX上的振动部110的端部附近的位置。若在这些弯曲振动的节点n1、n2、n3中的任意位置配置拾取电极180，能够更加降低弯曲振动的影响，因此具有更易于检测压电振动体100的纵向振动的优点。在节点n1、n2、n3中，最能够降低弯曲振动的影响的是节点n1。节点n1在节点n1、n2、n3中与连接部130最近，不易受到弯曲振动的影响。但是，拾取电极180也可以配置在这些以外的位置。
由图1所示的驱动信号生成部310生成的驱动信号Vd相当于图4所示的3个驱动信号V1～V3中的任意一个。也可以是，为了生成驱动信号V1～V3，控制部300具有3个驱动信号生成部310。或者，也可以是，驱动信号生成部310具备相位调整电路，通过使用相位调整电路来调整由驱动信号生成部310生成的驱动信号Vd的相位，从1个驱动信号生成图4所示的3个驱动信号V1～V3。下面，以施加于压电元件147C的驱动信号V2为代表由驱动信号生成部310生成的驱动信号的驱动信号Vd来对压电驱动装置400的动作进行说明。
图5是示出第一实施方式中的压电驱动装置400的动作特性的曲线图。横轴为压电振动体100的驱动频率，越靠近右侧表示频率越大。图5的左侧所示的第一纵轴表示拾取电压Vpp。图5的右侧所示的第二纵轴表示驱动信号V2与拾取信号PU的相位差Pd。在第一纵轴中，越靠近上侧表示电压越大。在第二纵轴中，越靠近上侧表示相位差越大。在图5中，以虚线曲线示出拾取电压Vpp的特性，以实线曲线示出相位差Pd的特性。
在压电振动体100的驱动状态下，拾取电压Vpp在压电振动体100的共振频率fr处最大。即，通过使驱动频率fd与压电振动体100的共振频率fr匹配，使得压电振动体100达到最大的振动振幅。在驱动频率fd与共振频率fr一致时，相位差Pd为大约90°。在驱动频率fd小于共振频率fr时，拾取电压Vpp急剧变小。即，若将驱动频率fd设定为小于共振频率fr，则压电振动体100的振动振幅极度变小，有可能难以进行被驱动部220的驱动。因此，优选的是，控制部300通过将驱动频率fd设定为比共振频率fr大且能够得到所期望的振动振幅的频率来使压电振动体100振动。
如图5所示，本实施方式的压电振动体100具有相位差Pd不根据频率进行单调变化的第一频率区域FA1以及相位差Pd根据频率进行单调变化的第二频率区域FA2。“相位差Pd不根据频率进行单调变化”是指：相位差Pd与驱动信号Vd特别是驱动信号V2、频率的变化无关而不规则地升降等，从而无法检测相位差Pd。“相位差Pd根据频率进行单调变化”是指：在本实施方式中，频率越小，则相位差Pd越向180°单调增加。此外，单调变化是指：只要是以预先设定的间隔获取的相位差Pd根据控制部300的动作频率进行单调变化即可，在比该间隔短的间隔下，相位差Pd也可以微小地变动。在本实施方式中，第一频率区域FA1是频率比第二频率区域FA2的频率高的区域。若频率高，则压电振动体100的振动振幅变小，容易对压电振动体100的振动造成被驱动部220的反作用力所产生的影响。因此，可认为在频率高的第一频率区域FA1中，相位差Pd不进行单调变化而变得不规则。作为第一频率区域FA1与第二频率区域FA2的界线的阈值fth例如为500kHz。此外，该阈值fth能够根据压电振动体100、被驱动部220的结构、尺寸、材质而成为各种值。
图6是通过控制部300执行的频率调整处理的流程图。该流程图示出了压电驱动装置400的控制方法。该频率调整处理在向压电驱动装置400接入电源的定时时开始。
在步骤S100中，控制部300设定用于进行降频控制的开始频率。降频控制是用于使频率从高频侧下降来求出使压电振动体100以所期望的振动振幅驱动的频率的控制。在本实施方式中，降频控制的开始频率与压电振动体100的共振频率fr相比足够大，且为第一频率区域FA1内的频率。
在步骤S102中，控制部300将压电振动体100的驱动频率降低一个等级。降低一个等级的频率是任意的，适当地设定即可。然后，在步骤S104中，控制部300判定拾取电压Vpp是否达到目标电压Vt以上。目标电压Vt是能够使压电振动体100以所期望的振动振幅驱动的值，能够通过实验、模拟预先设定。
在步骤S104中判定为拾取电压Vpp未达到目标电压Vt的情况下，控制部300将处理返回到步骤S102，再次使驱动频率下降。优选的是，步骤S102以及步骤S104的处理在驱动信号V2的每一周期执行。
在步骤S104中判定为拾取电压Vpp达到目标电压Vt以上的情况下，控制部300结束降频控制，通过在该时间点设定的驱动频率fd来驱动压电振动体100，开始频率追踪(周波数追尾)。频率追踪是控制驱动频率fd以使拾取电压Vpp保持目标电压Vt的处理。以下说明的步骤S108及其之后的处理相当于频率追踪。
在频率追踪中，首先，在步骤S108中，控制部300暂时存储当前的驱动频率fd。然后，在步骤S110中，控制部300调整驱动频率fd，以使拾取电压Vpp固定，具体而言以使拾取电压Vpp为目标电压Vt。在本实施方式中，控制部300通过进行PID控制等反馈控制来调整驱动频率fd，以使拾取电压Vpp为目标电压Vt。
在步骤S112中，控制部300判定在步骤S110中调整后的驱动频率fd是否为阈值fth以下。即，控制部300判定当前的驱动频率fd是否处于第二频率区域FA2。在驱动频率fd超过阈值fth时，即，驱动频率fd不处于第二频率区域FA2而处于第一频率区域FA1时，控制部300将处理返回到步骤S108，紧接着，继续进行驱动频率fd的反馈控制。即，在驱动频率fd处于第一频率区域FA1时，控制部300控制驱动频率fd以使拾取电压Vpp固定。
在步骤S112中判定为驱动频率fd为阈值fth以下的情况下，即，在驱动频率fd处于第二频率区域FA2的情况下，控制部300在步骤S114中还判定当前的相位差Pd是否超过预先设定值即目标相位差Pt。在本实施方式中，目标相位差Pt为90°以下的值，例如，是在40～70°的范围内适当设定的值。目标相位差Pt是能够使压电振动体100以所期望的振动振幅驱动的相位差，能够通过实验、模拟预先设定。
在步骤S114中判定为当前的相位差Pd为目标相位差Pt以下的情况下，控制部300将处理返回到步骤S108，重复上述的步骤S108至步骤S112的处理。对此，在步骤S114中判定为当前的相位差Pd超过目标相位差Pt的情况下，控制部300在步骤S116读出在步骤S108存储的驱动频率，将驱动频率fd设定为该频率。即，在驱动频率fd处于第二频率区域FA2时，控制部300控制驱动频率fd，以使相位差Pd保持在目标相位差Pt以下，并且使拾取电压Vpp固定。
根据以上说明的第一实施方式中的压电驱动装置400的控制方法，在驱动频率fd处于第一频率区域FA1时，控制驱动频率fd以使拾取电压Vpp固定，在驱动频率fd处于第二频率区域FA2时，控制驱动频率fd，以使相位差Pd保持在目标相位差Pt以下，并且使拾取电压Vpp固定。因此，在相位差Pd不进行单调变化的第一频率区域FA1中，能够不使用相位差Pd，而控制驱动信号V1的频率以使拾取电压Vpp固定，因此，例如即使在由于来自被驱动部220的反作用力等而无法得到稳定的相位差Pd的情况下，也能够良好地控制驱动频率fd。另外，在相位差Pd进行单调变化的第二频率区域FA2中，由于不仅基于拾取电压Vpp，还基于相位差Pd来调整驱动频率fd，因此，通过相位差Pd变得比预先设定值大，能够抑制压电振动体100的振动振幅变小。因此，能够良好地控制压电驱动装置400的动作。压电振动体100的振动振幅变小的相位差Pd与压电振动体100的温度等无关，是大致固定的。对此，拾取电压Vpp根据压电振动体100的温度、周边环境变动的可能性较高。因此，在第二频率区域FA2中，如使用相位差Pd控制驱动频率fd，则与仅使用拾取电压Vpp控制驱动频率fd的情况相比，更能够使压电驱动装置400良好地动作。另外，在第一频率区域FA1中，由于基于拾取电压Vpp控制驱动频率fd，因此，与基于相位差Pd和拾取电压Vpp控制驱动频率fd的第二频率区域FA2相比，能够进行高速的控制。
另外，在本实施方式中，由于第一频率区域FA1是频率比第二频率区域FA2的频率高的区域，因此，在频率高的区域中，能够控制驱动频率以使拾取电压Vpp的振幅固定。
另外，在本实施方式中，压电振动体100通过进行纵向振动和弯曲振动来驱动被驱动部220，拾取信号PU是表示这些振动模式中的纵向振动的信号。因此，能够高精度地控制压电振动体100的振动振幅。
B.第二实施方式：
图7是示出第二实施方式所涉及的机器人1000的立体图。机器人1000是6轴机器人，具有固定于地板或天花板的基座1010、转动自如地连结于基座1010的臂1020、1030、1040、1050、1060、1070以及控制这些臂1020、1030、1040、1050、1060、1070的驱动的机器人控制部1080。机器人控制部1080具备控制部300。在臂1070设置有手连接部，在手连接部安装有与使机器人1000执行的作业相应的末端执行器1090。
在连结各臂的关节部中的全部或一部分搭载有压电驱动装置400。压电驱动装置400使各臂1020、1030、1040、1050、1060、1070转动。各压电驱动装置400的驱动通过机器人控制部1080控制。压电驱动装置400可以搭载于末端执行器1090，用于末端执行器1090的驱动。此外，机器人1000不限于6轴机器人这样的垂直多关节机器人，也可以是水平多关节机器人。
C.其他实施方式：
(C-1)在上述实施方式中，目标相位差Pt为40～70°。对此，目标相位差Pt也可以是90°。若将目标相位差Pt设为90°，则能够增大压电振动体100的振动振幅。
(C-2)在上述实施方式中，也可以是，控制部300在执行图6所示的频率调整处理之前，进行分别求出第一频率区域FA1和第二频率区域FA2的频率范围的处理。具体而言，控制部300能够在使压电振动体100的驱动频率从高频侧逐渐下降并检测到在某个一定的期间上相位差Pd进行单调变化的情况下，将即将进行单调变化的驱动频率设定为阈值fth，将阈值fth之后的频率区域识别为第二频率区域FA2，将阈值fth之前的频率区域识别为第一频率区域FA1。
(C-3)在上述实施方式中，也可以是，控制部300在执行图6所示的频率调整处理之前，或执行该频率调整处理的过程中，进行设定目标相位差Pt的处理。例如，控制部300在使驱动频率fd逐渐下降的降频控制中，求出拾取电压Vpp开始变小的相位差Pd，将该相位差Pd或从该相位差Pd减去一定值得到的相位差设为目标相位差Pt。
(C-4)在上述实施方式中，第一频率区域FA1和第二频率区域FA2是以阈值fth为界线的连续的区域。然而，第一频率区域FA1和第二频率区域FA2不限于连续的区域，也可以是不连续的区域。例如，也可以是，在第一频率区域FA1与第二频率区域FA2之间存在相位差不变化的频率区域、检测不出相位差的频率区域。另外，在上述实施方式中，与第一频率区域FA1相比，第二频率区域FA2为频率小的区域，但也可以根据压电振动体100的特性，使第一频率区域FA1为比第二频率区域FA2频率小的区域。
(C-5)在上述实施方式中，也可以省略图6所示的步骤S100～S104的处理。即，也可以是，开始频率追踪的频率不是通过降频控制求出的，而是被预先设定的。
D.其他方式：
本发明不限定于上述的实施方式，在不脱离其宗旨的范围内能够以各种构成实现。例如，为了解决上述技术问题的一部分或全部，或者为了达成上述效果的一部分或全部，与以下记载的各方式中的技术特征对应的实施方式的技术特征能够进行适当的替换、组合。另外，若该技术特征在本说明书中没有作为必要技术特征来说明，则能够适当地删除。
(1)根据本发明的第一方式，提供了具备压电振动体的压电驱动装置的控制方法。所述压电振动体具有：第一频率区域，表示所述压电振动体的振动的拾取信号与驱动所述压电振动体的驱动信号的相位差不根据所述驱动信号的频率进行单调变化；以及第二频率区域，所述相位差根据所述驱动信号的频率进行单调变化，所述控制方法在所述第一频率区域中，控制所述驱动信号的频率，以使表示所述拾取信号的振幅的拾取电压固定，在所述第二频率区域中，控制所述驱动信号的频率，以使所述相位差保持在预先设定值以下且使所述拾取电压固定。
根据这样的方式，在表示压电振动体的振动的拾取信号与驱动压电振动体的驱动信号的相位差不进行单调变化的第一频率区域中，由于能够不使用相位差，而控制驱动信号的频率以使拾取电压固定，因此，即使在第一频率区域中无法得到稳定的相位差的情况下，也能够良好地控制驱动频率。另外，在相位差进行单调变化的第二频率区域中，由于能够基于相位差和拾取电压来调整驱动频率，因此，能够良好地控制压电驱动装置的动作。如上所述，在第一频率区域中，由于基于拾取电压控制驱动信号的频率，因此与基于相位差和拾取电压控制驱动信号的频率的第二频率区域相比，能够进行高速的控制。
(2)在上述方式的压电驱动装置的控制方法中，也可以是，所述第一频率区域是频率比所述第二频率区域的频率高的区域。根据这样的方式，在频率高的区域中，能够控制驱动信号的频率以使拾取电压的振幅固定。
(3)在上述方式的压电驱动装置的控制方法中，也可以是，所述预先设定值为90°。根据这样的方式，能够增大压电振动体的振动振幅。
(4)在上述方式的压电驱动装置的控制方法中，也可以是，所述压电振动体通过进行纵向振动和弯曲振动来驱动被驱动部，所述拾取信号是表示所述纵向振动的信号。根据这样的方式，能够高精度地控制压电振动体的振动振幅。
(5)根据本发明的第二方式，提供了驱动被驱动部的压电驱动装置。该压电驱动装置具备驱动所述被驱动部的压电振动体以及控制部，所述压电振动体具有：第一频率区域，表示所述压电振动体的振动的拾取信号与驱动所述压电振动体的驱动信号的相位差不根据所述驱动信号的频率进行单调变化；以及第二频率区域，所述相位差根据所述驱动信号的频率进行单调变化，所述控制部在所述第一频率区域中，控制所述驱动信号的频率，以使表示所述拾取信号的振幅的拾取电压固定，在所述第二频率区域中，控制所述驱动信号的频率，以使所述相位差保持在预先设定值以下且使所述拾取电压固定。根据这样的方式，也能够实现与第一方式相同的效果。
(6)根据本发明的第三方式，提供了具备上述第二方式中的压电驱动装置的机器人。根据这样的方式，也能够实现与第一方式相同的效果。
Claims (6)
1.一种压电驱动装置的控制方法，其特征在于，
所述压电驱动装置具备压电振动体，
所述压电振动体具有：第一频率区域，表示所述压电振动体的振动的拾取信号与驱动所述压电振动体的驱动信号的相位差不根据所述驱动信号的频率进行单调变化；以及第二频率区域，所述相位差根据所述驱动信号的频率进行单调变化，
在所述第一频率区域中，控制所述驱动信号的频率，以使表示所述拾取信号的振幅的拾取电压固定，
在所述第二频率区域中，控制所述驱动信号的频率，以使所述相位差保持在预先设定值以下且使所述拾取电压固定。
2.根据权利要求1所述的压电驱动装置的控制方法，其特征在于，
所述第一频率区域是频率比所述第二频率区域的频率高的区域。
3.根据权利要求1或2所述的压电驱动装置的控制方法，其特征在于，
所述预先设定值为90°。
4.根据权利要求1或2所述的压电驱动装置的控制方法，其特征在于，
所述压电振动体通过进行纵向振动和弯曲振动来驱动被驱动部，所述拾取信号是表示所述纵向振动的信号。
5.一种压电驱动装置，其特征在于，
所述压电驱动装置驱动被驱动部，
所述压电驱动装置具备：
压电振动体，驱动所述被驱动部；以及
控制部，
所述压电振动体具有：第一频率区域，表示所述压电振动体的振动的拾取信号与驱动所述压电振动体的驱动信号的相位差不根据所述驱动信号的频率进行单调变化；以及第二频率区域，所述相位差根据所述驱动信号的频率进行单调变化，
所述控制部在所述第一频率区域中，控制所述驱动信号的频率，以使表示所述拾取信号的振幅的拾取电压固定，
所述控制部在所述第二频率区域中，控制所述驱动信号的频率，以使所述相位差保持在预先设定值以下且使所述拾取电压固定。
6.一种机器人，其特征在于，
具备权利要求5所述的压电驱动装置。
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