JP2019030092A - 圧電駆動装置、圧電駆動装置の駆動方法、及び、ロボット - Google Patents
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Abstract
Description
この形態によれば、始動時とその後の駆動状態の両方において機械的な共振周波数に近い周波数で圧電振動体を駆動するので、大きな力で被駆動部材を駆動することが可能である。
この形態によれば、停止状態の圧電振動体の第1共振周波数が、駆動状態の圧電振動体の第2共振周波数よりも高くなる構成を容易に得ることができる。
この形態によれば、始動時に大きな力で被駆動部材を動かし始めることができ、また、始動後の駆動状態では過度に大きな力で被駆動部材を駆動しないようにすることができる。
この形態によれば、駆動周波数をダウンスウィープするので、始動時から駆動状態に至るまでの動作をスムーズに移行させることができる。
この形態によれば、第2周波数における電圧増幅率よりも第1周波数における電圧増幅率が高いので、駆動周波数を第1周波数からダウンスウィープして第2周波数まで低下させる際に、駆動電圧を滑らかに低下させることができる。
この形態によれば、電圧増幅回路の共振周波数が第1周波数よりも高いので、第2周波数における電圧増幅率よりも第1周波数における電圧増幅率が高いという特性を容易に得ることができる。
図1は、第1実施形態の圧電駆動装置400を備えた駆動機構を示す斜視図である。圧電駆動装置400は、被駆動部材220を駆動する圧電振動体100と、圧電振動体100を電気的に駆動する駆動回路300と、を備えている。この例では、被駆動部材220は回転軸Oのまわりに回転可能なローターである。但し、被駆動部材220としては、直線的に移動可能な部材などの他の種類の部材を使用可能である。なお、1つの被駆動部材220に対して複数の圧電振動体100を設けてもよい。
図7は、第2実施形態の圧電駆動装置400aを備えた駆動機構を示す斜視図である。圧電駆動装置400aは、複数の圧電振動モジュール140の間に第2の圧電振動モジュール150が配置されている点が第1実施形態と異なっており、他の構成は第1実施形態と同じである。すなわち、前述した図1では、3つの圧電振動モジュール140が第2方向Yに積層されていたが、図7に示す第2実施形態では、2つの第1の圧電振動モジュール140の間に、これと異なる構造を有する第2の圧電振動モジュール150が配置されている。
Claims (8)
- 被駆動部材を駆動する圧電駆動装置であって、
圧電振動体と、
前記圧電振動体を電気的に駆動する駆動回路と、
を備え、
前記圧電振動体は、
前記被駆動部材に接触する接触子と、
前記駆動回路から供給される駆動電圧に応じて振動を発生する圧電素子と、
を備え、
停止状態の前記圧電振動体の第1共振周波数は、駆動状態の前記圧電振動体の第2共振周波数よりも高く、
前記駆動回路は、
前記停止状態から始動するときに、前記駆動電圧の駆動周波数を、前記第2共振周波数よりも前記第1共振周波数に近い第1周波数に設定して駆動を開始し、
前記始動の後の駆動状態において、前記駆動電圧の駆動周波数を、前記第1共振周波数よりも前記第2共振周波数に近い第2周波数に設定する、圧電駆動装置。 - 請求項1に記載の圧電駆動装置であって、
前記圧電振動体は、バネ部材によって前記被駆動部材に押しつけられている、圧電駆動装置。 - 請求項1又は2に記載の圧電駆動装置であって、
前記駆動回路は、前記駆動状態における前記駆動電圧の値を、前記始動における前記駆動電圧の値よりも低く設定する、圧電駆動装置。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の圧電駆動装置であって、
前記駆動回路は、前記駆動周波数を、前記第1周波数からダウンスウィープして前記第2周波数まで低下させる、圧電駆動装置。 - 請求項4に記載の圧電駆動装置であって、
前記駆動回路は、
前記駆動電圧の電圧波形を有する電圧波形信号を生成する電圧波形生成回路と、
前記電圧波形信号の電圧を増幅して前記駆動電圧を生成する電圧増幅回路と、
を有し、
前記電圧増幅回路は、前記第2周波数における電圧増幅率よりも前記第1周波数における電圧増幅率が高くなるように構成されている、圧電駆動装置。 - 請求項5に記載の圧電駆動装置であって、
前記電圧増幅回路は、共振周波数を有し、前記共振周波数が前記第1周波数よりも高くなるように構成されている、圧電駆動装置。 - 被駆動部材に接触する接触子と、駆動電圧に応じて振動を発生する圧電素子と、を備える圧電振動体を有する圧電駆動装置の駆動方法であって、
前記圧電振動体は、停止状態の第1共振周波数が駆動状態の第2共振周波数よりも高くなるように構成されており、
前記停止状態から始動するときに、前記駆動電圧の駆動周波数を、前記第2共振周波数よりも前記第1共振周波数に近い第1周波数に設定して駆動を開始し、
前記始動の後の駆動状態において、前記駆動電圧の駆動周波数を、前記第1共振周波数よりも前記第2共振周波数に近い第2周波数に設定する、
圧電駆動装置の駆動方法。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の圧電駆動装置を備えるロボット。
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