JP6651937B2 - 圧電アクチュエーター、圧電モーター、ロボット、ハンドおよびポンプ - Google Patents

圧電アクチュエーター、圧電モーター、ロボット、ハンドおよびポンプ Download PDF

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Description

本発明は、圧電アクチュエーター、圧電モーター、ロボット、ハンドおよびポンプに関するものである。
圧電素子を備える圧電アクチュエーターとして、圧電素子の駆動に伴って圧電効果により発生する電荷（検出信号）に基づいて、圧電素子の駆動状態を判定するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
例えば、特許文献１に記載の装置は、圧電素子と接地点との間の電路に配設された検出抵抗の両端の電位差に基づいて圧電素子の状態を判定する状態判定手段を有する。
特開２００８−１９９７７４号公報
特許文献１に記載の装置では、状態判定手段を構成する回路が圧電素子ごとに必要となるため、複数の圧電素子を用いる場合、状態判定手段を構成する回路が複数必要になったり、状態判定手段に接続する配線が複雑になったりして小型化を図ることが難しいという問題がある。
本発明の目的は、配線を簡素化しつつ、複数の圧電素子のそれぞれの駆動状態を個別に判定することができる圧電アクチュエーターを提供すること、また、かかる圧電アクチュエーターを備える圧電モーター、ロボット、ハンドおよびポンプを提供することにある。
上記目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の圧電アクチュエーターは、駆動に伴って第１信号を出力する第１圧電素子と、
駆動に伴って第２信号を出力する第２圧電素子と、
位相を遅延させた前記第２信号と前記第１信号とを合成した合成信号を出力する信号合成部と、
前記合成信号に基づいて前記第１圧電素子および前記第２圧電素子のそれぞれの駆動状態を判定する駆動状態判定部と、を備えることを特徴とする。
このような圧電アクチュエーターによれば、第２信号の位相を遅延させて第１信号と第２信号とを合成した合成信号を用いることにより、第１圧電素子および第２圧電素子が互いに同じ周波数で駆動されていても、駆動状態判定部において、合成信号の波形の変化に基づいて、第１圧電素子および第２圧電素子の駆動状態の変化を個別に検出することができる。そのため、第１信号および第２信号のそれぞれを個別に駆動状態判定部に入力しなくても、駆動状態判定部が、合成信号に基づいて、第１圧電素子および第２圧電素子のそれぞれの駆動状態を個別に判定することができる。また、第１圧電素子および第２圧電素子からの配線を１つにまとめて駆動状態判定部に接続することができる。そのため、駆動状態判定部に接続する配線を簡素化することができる。
本発明の圧電アクチュエーターでは、前記信号合成部は、互いに遅延量の等しい複数の遅延回路を有することが好ましい。
これにより、圧電素子の数が３つ以上である場合において、複数の圧電素子からの信号の位相を等間隔ずつずらしたり揃えたりした合成信号を得ることができる。
本発明の圧電アクチュエーターでは、前記第１圧電素子および前記第２圧電素子を含むｎ（ただし、ｎは２以上の整数）個の圧電素子を備え、
前記信号合成部は、遅延量が２π／ｎである（ｎ−１）個の遅延回路を有することが好ましい。
これにより、複数の圧電素子からの信号の位相を等間隔ずつずらした合成信号を得ることができる。このような合成信号は、複数の圧電素子のうちの一部の圧電素子が故障すると、その故障個所に応じて波形が変化する。したがって、その波形の変化に基づいて、故障した圧電素子を特定することができる。
本発明の圧電アクチュエーターでは、前記合成信号の振幅を検出する振幅検出部を有し、
前記信号合成部は、遅延量が２πである遅延回路を有し、
前記駆動状態判定部は、前記振幅検出部の検出結果に基づいて前記第１圧電素子および前記第２圧電素子の駆動状態を判定することが好ましい。
これにより、第１信号と第２信号との位相を揃えた合成信号（複数の圧電素子からの信号の位相を揃えた合成信号）を得ることができる。このような合成信号は、第１圧電素子および第２圧電素子のうちの少なくとも一方の圧電素子が故障すると、その故障数に応じて振幅が変化する。したがって、その振幅の変化、すなわち振幅検出部の検出結果に基づいて、故障した圧電素子の有無および数を検出することができる。
本発明の圧電アクチュエーターでは、前記振幅検出部の検出結果に基づいて、前記第１圧電素子および前記第２圧電素子へ入力される駆動信号を変更する駆動信号変更部を備えることが好ましい。
これにより、駆動信号の変更により、合成信号に基づいて、故障した圧電素子を特定することができる。
本発明の圧電アクチュエーターでは、前記駆動信号変更部は、前記駆動信号の周波数を変更することが好ましい。
これにより、駆動信号の周波数の変更により、複数の圧電素子からの信号の位相を等間隔ずつずらした合成信号を得ることができる。したがって、振幅検出部の検出結果に基づいて、故障した圧電素子の有無および数を検出した後に、駆動信号の周波数を変更することにより、合成信号に基づいて、故障した圧電素子を特定することができる。
本発明の圧電アクチュエーターでは、前記駆動信号変更部は、前記駆動信号の波形を変更することが好ましい。
これにより、駆動信号の波形の変更により、故障した圧電素子を除く圧電素子からの信号が変化する。合成信号には、その変化が圧電素子ごとに遅延回路の遅延量だけずれて現れる。したがって、振幅検出部の検出結果に基づいて、故障した圧電素子の有無および数を検出した後に、駆動信号の波形を変更することにより、合成信号（より具体的には合成信号に現れる波形変化の遅延時間）に基づいて、故障した圧電素子を特定することができる。
本発明の圧電アクチュエーターでは、前記第１圧電素子と前記第２圧電素子とが積層されていることが好ましい。
これにより、被駆動部の一箇所に対して大きな駆動力を伝達することができる。また、一部の圧電素子が故障しても、その故障した圧電素子を残りの圧電素子の駆動に伴って駆動することができる。
本発明の圧電モーターは、本発明の圧電アクチュエーターを備えることを特徴とする。
このような圧電モーターによれば、圧電アクチュエーターの配線の簡素化を図りつつ、圧電アクチュエーターが備える複数の圧電素子のうち故障した圧電素子を特定することができる。
本発明のロボットは、本発明の圧電アクチュエーターを備えることを特徴とする。
このようなロボットによれば、圧電アクチュエーターの配線の簡素化を図りつつ、圧電アクチュエーターが備える複数の圧電素子のうち故障した圧電素子を特定することができる。
本発明のハンドは、本発明の圧電アクチュエーターを備えることを特徴とする。
このようなハンドによれば、圧電アクチュエーターの配線の簡素化を図りつつ、圧電アクチュエーターが備える複数の圧電素子のうち故障した圧電素子を特定することができる。
本発明のポンプは、本発明の圧電アクチュエーターを備えることを特徴とする。
このようなポンプによれば、圧電アクチュエーターの配線の簡素化を図りつつ、圧電アクチュエーターが備える複数の圧電素子のうち故障した圧電素子を特定することができる。
本発明の第１実施形態に係る圧電アクチュエーターの全体構成を示す概略図である。 図１に示す圧電アクチュエーターが備える圧電振動体を示す平面図である。 図２中のＡ−Ａ線断面図である。 図２に示す圧電振動体の動作を説明する図である。 図１に示す圧電アクチュエーターの正常時における各圧電素子からの信号およびこれらを合成した合成信号の波形を示すグラフである。 図１に示す圧電アクチュエーターの第１圧電素子故障時における各圧電素子からの信号およびこれらを合成した合成信号の波形を示すグラフである。 図１に示す圧電アクチュエーターの第１、第２圧電素子故障時における各圧電素子からの信号およびこれらを合成した合成信号の波形を示すグラフである。 本発明の第２実施形態に係る圧電アクチュエーターの全体構成を示す概略図である。 図８に示す圧電アクチュエーターの正常時における各圧電素子からの信号およびこれらを合成した合成信号の波形を示すグラフである。 本発明の第３実施形態に係る圧電アクチュエーターが備える圧電振動体を示す断面図である。 本発明のロボットの実施形態を示す概略斜視図である。 図１１に示すロボットが備えるハンドを説明する概略図である。 本発明のポンプの実施形態を示す概略図である。
以下、本発明の圧電アクチュエーター、圧電モーター、ロボット、ハンドおよびポンプを添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
１．圧電アクチュエーター
まず、本発明の圧電アクチュエーターの実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る圧電アクチュエーターの全体構成を示す概略図である。図２は、図１に示す圧電アクチュエーターが備える圧電振動体を示す平面図である。図３は、図２中のＡ−Ａ線断面図である。図４は、図２に示す圧電振動体の動作を説明する図である。
図１に示す圧電アクチュエーター１は、図示しない被駆動部に与える駆動力を発生する複数の圧電振動体１０と、複数の圧電振動体１０を駆動する駆動回路２０と、複数の圧電振動体１０からの検出信号を合成する信号合成部３０と、信号合成部３０からの合成信号に基づいて駆動回路２０を制御する制御部４０と、を有している。以下、圧電アクチュエーター１の各部を順次説明する。
（圧電振動体）
複数の圧電振動体１０は、互いに同様に構成されている５つの圧電振動体１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅからなる。図２に示す圧電振動体１０は、図３に示すように、２つの圧電素子ユニット１１と、２つの圧電素子ユニット１１を互いに接合している接着層１２と、２つの圧電素子ユニット１１に跨って設けられている凸部材１３と、を有している。ここで、２つの圧電素子ユニット１１は、接着層１２に対して対称（図３中の上下対称）に構成され、互いに同様の構成を有する。
各圧電素子ユニット１１は、基板１４と、基板１４上に設けられている複数の圧電素子１５と、複数の圧電素子１５を覆っている保護層１６と、を有する。
基板１４は、図２に示すように、駆動部１４１と、固定部１４２と、これらを接続している１対の接続部１４３と、を有する。本実施形態では、駆動部１４１は、基板１４の厚さ方向から見た平面視（以下、単に「平面視」ともいう）で、長方形をなしている。また、固定部１４２は、平面視で駆動部１４１の長手方向での一端側の部分の外周に沿って、駆動部１４１に対して離間して設けられている。また、１対の接続部１４３は、駆動部１４１の幅方向（長手方向に対して直交する方向）での両側に配置されている。そして、１対の接続部１４３は、駆動部１４１の長手方向での中央部と固定部１４２とを接続している。なお、駆動部１４１の所望の変形または振動が可能であれば、駆動部１４１、固定部１４２および１対の接続部１４３の形状や配置等は、前述したものに限定されない。例えば、固定部１４２が接続部１４３ごとに分離して設けられていてもよい。また、接続部１４３の数、形状および配置等も任意である。
基板１４としては、例えば、シリコン基板を用いることができる。また、図示しないが、基板１４の圧電素子１５側の面には、絶縁層が設けられている。この絶縁層は、特に限定されないが、例えば、基板１４としてシリコン基板を用いる場合、当該シリコン基板の表面を熱酸化することにより形成することができる。
このような基板１４の駆動部１４１上には、複数の圧電素子１５が配置されている。本実施形態では、複数の圧電素子１５は、４つの駆動用の圧電素子１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｆおよび１つの検出用の圧電素子１５ｅからなる。
圧電素子１５ｆは、駆動部１４の幅方向での中央部において、駆動部１４の長手方向に沿って配置されている。この圧電素子１５ｆに対して駆動部１４の幅方向での一方側には、圧電素子１５ａ、１５ｂが配置され、他方側には、圧電素子１５ｃ、１５ｄが配置されている。圧電素子１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄは、駆動部１４１の長手方向および幅方向に沿って分割した４つの領域に対応して配置されている。本実施形態では、圧電素子１５ａ、１５ｂが、駆動部１４１の幅方向での一方側に配置され、圧電素子１５ｃ、１５ｄが、駆動部１４１の幅方向での他方側に配置されている。また、圧電素子１５ａ、１５ｃが、駆動部１４１の長手方向での一方側に配置され、圧電素子１５ｂ、１５ｄが、駆動部１４１の長手方向での他方側に配置されている。また、圧電素子１５ｅは、駆動部１４１の幅方向での一方側において、圧電素子１５ａに対して圧電素子１５ｂとは反対側に配置されている。なお、圧電素子１５ｅの配置は、図示のものに限定されない。
このように配置された圧電素子１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ｆは、それぞれ、基板１４上に設けられている第１電極１５１と、第１電極１５１上に設けられている圧電体１５２と、圧電体１５２上に設けられている第２電極１５３と、を有している。
第１電極１５１は、圧電素子１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ｆに共通して設けられている共通電極である。一方、第２電極１５３は、圧電素子１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ｆごとに個別に設けられている個別電極である。本実施形態では、圧電体１５２は、圧電素子１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｆごとに個別に設けられているが、圧電素子１５ａ、１５ｅに共通して設けられている。なお、圧電体１５２は、圧電素子１５ａ、１５ｅごとに個別に設けられていてもよいし、圧電素子１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ｆに共通して一体的に設けられていてもよい。
ここで、複数の第２電極１５３は、圧電素子１５ａに対応して設けられている第２電極１５３ａ、圧電素子１５ｂに対応して設けられている第２電極１５３ｂ、圧電素子１５ｃに対応して設けられている第２電極１５３ｃ、圧電素子１５ｄに対応して設けられている第２電極１５３ｄ、および、圧電素子１５ｅに対応して設けられている第２電極１５３ｅ、および、圧電素子１５ｆに対応して設けられている第２電極１５３ｆからなる。
第２電極１５３ａと第２電極１５３ｄは、図示しない配線を介して電気的に接続されている。同様に、第２電極１５３ｂと第２電極１５３ｃは、図示しない配線を介して電気的に接続されている。また、第２電極１５３上や上記２つの配線間等には、図示しないＳｉＯ２膜等の絶縁膜が適宜設けられている。また、第１電極１５１は、図示しない配線を介して接地（グランド電位に接続）されている。また、２つの圧電素子ユニット１１の第１電極１５１同士、第２電極１５３ａ同士または第２電極１５３ｄ同士、および、第２電極１５３ｂ同士または第２電極１５３ｃ同士、第２電極１５３ｆ同士は、それぞれ、図示しない配線を介して電気的に接続されている。
このような第１電極１５１および第２電極１５３のそれぞれの構成材料としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）、銅（Ｃｕ）等の金属材料が用いられる。また、第１電極１５１および第２電極１５３は、それぞれ、スパッタリングにより形成することができる。
圧電体１５２は、駆動部１４１の厚さ方向に沿った方向の電界が印加されることにより駆動部１４１の長手方向に沿った方向に伸縮するように構成されている。このような圧電体１５２の構成材料としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、ニオブ酸カリウム、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、タングステン酸ナトリウム、酸化亜鉛、チタン酸バリウムストロンチウム（ＢＳＴ）、タンタル酸ストロンチウムビスマス（ＳＢＴ）、メタニオブ酸鉛、スカンジウムニオブ酸鉛等の圧電セラミックスを用いることができる。圧電セラミックスで構成された圧電体１５２は、例えば、バルク材料から形成してもよいし、ゾル−ゲル法を用いて形成してもよい。なお、圧電体１５２の構成材料としては、ポリフッ化ビニリデン、水晶等を用いてもよい。
以上のような構成の複数の圧電素子１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ上には、これらを一括して覆うように保護層１６が設けられている。この保護層１６の構成材料としては、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等を用いることができる。また、保護層１６は、例えば、スピンコート法を用いて形成することができる。
また、前述したような第１電極１５１、圧電体１５２、第２電極１５３および保護層１６からなる積層体は、基板１４の固定部１４２上にも配置されている。これにより、接着層１２を介して２つの圧電素子ユニット１１を安定的に接合することができる。
以上説明したような構成の２つの圧電素子ユニット１１の保護層１６同士は、接着層１２を介して接合されている。接着層１２としては、例えば、エポキシ樹脂等が挙げられる。
また、２つの圧電素子ユニット１１の駆動部１４１の固定部１４２とは反対側の端部には、凸部材１３が例えば接着剤により固定されている。本実施形態では、凸部材１３は、円柱状をなし、その一部が駆動部１４１から突出して設けられている。凸部材１３の構成材料としては、耐摩耗性に優れた材料が好ましく、例えば、セラミックス等が挙げられる。なお、凸部材１３の形状は、駆動力を被駆動部に伝達可能であれば、円柱状に限定されない。
（駆動回路）
図１に示すように、駆動回路２０は、５つの圧電振動体１０のそれぞれの第２電極１５３ｂ、１５３ｄに電気的に接続されている。この駆動回路２０は、周期的に電圧値が変化する電圧信号を駆動信号として第２電極１５３ｂ、１５３ｄのそれぞれに入力することにより、圧電素子１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄを駆動する機能を有する。また、図示しないが、駆動回路２０は、５つの圧電振動体１０のそれぞれの第２電極１５３ｆに電気的に接続されている。そして、駆動回路２０は、周期的に電圧値が変化する電圧信号を駆動信号として第２電極１５３ｆに入力することにより、圧電素子１５ｆを駆動する機能を有する。このような駆動回路２０は、図示しないが、周期的に電圧値が変化する電圧信号を出力する駆動電圧発生回路を有する。
周期的に電圧値が変化する駆動信号が第２電極１５３ｂに入力されると、圧電素子１５ｂ、１５ｃのそれぞれが図４中の矢印ａで示す方向に伸張と収縮を繰り返す。これにより、駆動部１４１の屈曲振動を伴って、駆動部１４１の長手方向での一端部に設けられた凸部材１３が図４中の矢印ｂに示す方向に往復移動（振動）する。このように振動する凸部材１３の駆動力を、被駆動部であるローター５０に伝達することにより、ローター５０をその回動軸Ｏまわりに図４中の矢印ｃに示す方向に回転させることができる。このとき、圧電素子１５ｂ、１５ｃに同期した駆動信号を圧電素子１５ｆに入力することにより、凸部材１３からローター５０に与える駆動力を大きくしたり、凸部材１３の軌道を制御したりすることができる。なお、周期的に電圧値が変化する駆動信号を第２電極１５３ｄに入力しても、同様に、圧電素子１５ａ、１５ｄの駆動により、凸部材１３を図４中の矢印ｂに示す方向に往復移動（振動）することができる。この場合、第２電極１５３ｂに駆動信号を入力してもよく、その際、例えば、その駆動信号の位相を、第２電極１５３ｄに入力する駆動信号の位相に対して１８０度ずらせばよい。
ここで、圧電アクチュエーター１およびローター５０を含む構成は、圧電モーター１００を構成する。このような圧電アクチュエーター１を備える圧電モーター１００によれば、後に詳述するように、圧電アクチュエーター１の配線の簡素化を図りつつ、圧電アクチュエーター１が備える複数の圧電振動体１０の圧電素子１５のうち故障した圧電振動体１０の圧電素子１５を特定することができる。
また、各圧電振動体１０では、前述したように駆動（振動）すると、圧電効果により、その駆動に伴って、第２電極１５３ｅから検出信号が出力される。
（信号合成部）
図１に示すように、信号合成部３０は、５つの圧電振動体１０のそれぞれの第２電極１５３ｅに電気的に接続されている。この信号合成部３０は、複数の圧電振動体１０の圧電素子１５の駆動に伴って発生する検出信号を合成して合成信号を出力する機能を有する。特に、信号合成部３０は、複数の圧電振動体１０からの検出信号を互いの位相がずれるようにして合成した合成信号を出力する。
この信号合成部３０は、複数の遅延回路３１を有する。この複数の遅延回路３１は、圧電振動体１０ｅからの検出信号が入力される遅延回路３１ｄ、圧電振動体１０ｄからの検出信号および遅延回路３１ｄからの検出信号が入力される遅延回路３１ｃ、圧電振動体１０ｃからの検出信号および遅延回路３１ｃからの検出信号が入力される遅延回路３１ｂ、および、圧電振動体１０ｂからの検出信号および遅延回路３１ｂからの検出信号が入力される遅延回路３１ａからなる。このように、信号合成部３０は、５つの遅延回路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄを有する。ここで、圧電振動体１０の数をｎ個（ただし、ｎは２以上の整数）としたとき、遅延回路３１の数は、（ｎ−１）個である。なお、ここで、各圧電振動体１０が有する圧電素子１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅは、１つの検出信号を出力するので、１つの「圧電素子１５」と捉えることができる。すなわち、本実施形態では、検出信号を出力する圧電素子１５の数をｎ個、図１に示す例では５個と捉えることができる。
遅延回路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄは、それぞれ、入力された検出信号または合成信号を設定値に応じた時間長さ分だけ遅らせて出力する。遅延回路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄの設定値は、互いに等しく設定されている。すなわち、遅延回路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄは、互いに等しい遅延量（遅延時間）が設定されている。この遅延量は、駆動信号の周波数に応じて決められる。前述したように、駆動信号は、周期的に電圧値が変化する電圧信号であるため、圧電素子１５の駆動に伴って出力される検出信号も、駆動信号に同期して周期的に変化する電圧信号である。そのため、駆動信号の周波数に基づいて、検出信号が所望の位相分遅延するように、遅延回路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄの設定値を設定することができる。
本実施形態では、遅延回路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄの遅延量は、それぞれ、２π／５である。すなわち、遅延回路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄは、それぞれ、入力された検出信号または合成信号に含まれる検出信号成分を２π／５だけ位相を遅らせて出力する。ここで、検出信号を出力する圧電素子の数、すなわち圧電振動体１０の数をｎ個（ただし、ｎは２以上の整数）としたとき、遅延回路３１のそれぞれの遅延量は、２π／ｎである。なお、遅延回路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄの遅延量（遅延時間）は、固定であってもよいし、駆動信号の周波数に応じて変更可能であってもよい。
このような遅延回路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄは、それぞれ、例えば、抵抗器およびコンデンサを有するＲＣ回路で構成することができる。また、遅延回路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄは、それぞれ、圧電振動体１０からの検出信号のための配線の長さや抵抗値（インダクタンス）等によっては、当該配線を用いて構成することもできる。また、このような観点から、前述したように遅延回路３１の遅延量を設定する際においても、配線の抵抗値を考慮して設定することが好ましい。なお、「遅延回路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄの遅延量」とは、遅延回路に検出信号または合成信号を入力する配線における信号の遅延量や、遅延回路から合成信号を出力する配線における信号の遅延量も含むものとする。
（制御部）
図１に示す制御部４０は、信号合成部３０からの合成信号に基づいて、駆動回路２０を制御する機能を有する。特に、制御部４０は、信号合成部３０からの合成信号に基づいて、複数の圧電振動体１０のそれぞれの圧電素子１５の駆動状態を判定する駆動状態判定部４１を有する。
（圧電素子の駆動状態の判定）
以下、図５ないし図７に基づいて、圧電振動体１０が備える圧電素子１５の駆動状態の判定について説明する。
図５は、図１に示す圧電アクチュエーターの正常時における各圧電素子からの信号およびこれらを合成した合成信号の波形を示すグラフである。
圧電振動体１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅからの検出信号は、同一の駆動信号で駆動される圧電振動体１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅの圧電素子１５の駆動に伴って出力されるものである。したがって、検出信号は、基本的に位相が互いに揃った状態で各圧電振動体１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅから出力される。
ここで、圧電振動体１０ａからの検出信号は、「第１信号」であり、圧電振動体１０ａが備える圧電素子１５は、駆動に伴って第１信号を出力する「第１圧電素子」である。圧電振動体１０ｂからの検出信号は、「第２信号」であり、圧電振動体１０ｂが備える圧電素子１５は、駆動に伴って第２信号を出力する「第２圧電素子」である。圧電振動体１０ｃからの検出信号は、「第３信号」であり、圧電振動体１０ｃが備える圧電素子１５は、駆動に伴って第３信号を出力する「第３圧電素子」である。圧電振動体１０ｄからの検出信号は、「第４信号」であり、圧電振動体１０ｄが備える圧電素子１５は、駆動に伴って第４信号を出力する「第４圧電素子」である。圧電振動体１０ｅからの検出信号は、「第５信号」であり、圧電振動体１０ｅが備える圧電素子１５は、駆動に伴って第５信号を出力する「第５圧電素子」である。このような第１〜第５信号は、信号合成部３０に入力される。そして、信号合成部３０は、以下のように、第２〜第５信号の位相を遅延させて第１〜第５信号を合成した合成信号を出力する。
圧電振動体１０ｅからの検出信号は、遅延回路３１ｄ、遅延回路３１ｃ、遅延回路３１ｂ、遅延回路３１ａをこの順で通過する。その際、圧電振動体１０ｅからの検出信号は、遅延回路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄのそれぞれにおいて、２π／５ずつ位相が遅れる。したがって、圧電振動体１０ｅからの検出信号は、遅延回路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄにより合計８π／５位相が遅れる。
圧電振動体１０ｄからの検出信号は、遅延回路３１ｃ、遅延回路３１ｂ、遅延回路３１ａをこの順で通過する。その際、圧電振動体１０ｄからの検出信号は、遅延回路３１ａ、３１ｂ、３１ｃのそれぞれにおいて、２π／５ずつ位相が遅れる。したがって、圧電振動体１０ｄからの検出信号は、遅延回路３１ａ、３１ｂ、３１ｃにより合計６π／５位相が遅れる。また、圧電振動体１０ｄからの検出信号は、遅延回路３１ｃと遅延回路３１ｄとの間で、遅延回路３１ｄからの信号、すなわち、圧電振動体１０ｅからの位相が遅延した検出信号に合成されて合成信号として遅延回路３１ｃに入力される。
圧電振動体１０ｃからの検出信号は、遅延回路３１ｂ、遅延回路３１ａをこの順で通過する。その際、圧電振動体１０ｃからの検出信号は、遅延回路３１ａ、３１ｂのそれぞれにおいて、２π／５ずつ位相が遅れる。したがって、圧電振動体１０ｃからの検出信号は、遅延回路３１ａ、３１ｂにより合計４π／５位相が遅れる。また、圧電振動体１０ｃからの検出信号は、遅延回路３１ｂと遅延回路３１ｃとの間で、遅延回路３１ｃからの信号、すなわち、圧電振動体１０ｄ、１０ｅからの位相が遅延した検出信号成分を有する合成信号に合成されて合成信号として遅延回路３１ｂに入力される。
圧電振動体１０ｂからの検出信号は、遅延回路３１ａを通過する。その際、圧電振動体１０ｂからの検出信号は、遅延回路３１ａにおいて、２π／５位相が遅れる。また、圧電振動体１０ｂからの検出信号は、遅延回路３１ａと遅延回路３１ｂとの間で、遅延回路３１ｂからの信号、すなわち、圧電振動体１０ｃ、１０ｄ、１０ｅからの位相が遅延した検出信号成分を有する合成信号に合成されて合成信号として遅延回路３１ａに入力される。
圧電振動体１０ａからの検出信号は、遅延回路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄのいずれも通過しないが、遅延回路３１ａからの信号、すなわち、圧電振動体１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅからの位相が遅延した検出信号成分を有する合成信号に合成される。そして、圧電振動体１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅからのすべての検出信号成分を有する合成信号が信号合成部３０から出力される。
以上のことから、圧電振動体１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅからの検出信号は、遅延回路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄにより、図５に示すように、互いに２π／５ずつ位相がずれることとなる。
このような第１〜第５信号は、前述したように合成されて１つの合成信号となっている。この合成信号は、圧電振動体１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅのいずれも故障していない場合、２π／５ずつ等間隔に位相がずれた第１〜第５信号の成分が互いに打ち消し合うため、図５に示すように、振幅がゼロとなる。
これに対し、圧電振動体１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅの少なくとも１つが検出信号を出力しなくなると、前述したように第１〜第５信号のすべてを互いに打ち消し合うことができず、合成信号の波形が変化する。したがって、駆動状態判定部４１は、信号合成部３０からの合成信号に基づいて複数の圧電振動体１０の圧電素子１５のそれぞれの駆動状態を判定する。例えば、駆動状態判定部４１は、信号合成部３０からの合成信号に基づいて、複数の圧電振動体１０の圧電素子１５のそれぞれが断線等により故障しているか否かを個別に判定する。
図６は、図１に示す圧電アクチュエーターの第１圧電素子故障時における各圧電素子からの信号およびこれらを合成した合成信号の波形を示すグラフである。
例えば、圧電振動体１０ａの故障等により圧電振動体１０ａから検出信号（第１信号）が出力されなくなると、図６に示すように、合成信号は、第１信号によって打ち消されなくなった信号成分が現れ、第１信号とは位相が１８０度ずれた波形となる。したがって、このような合成信号の波形の変化に基づいて、圧電振動体１０ａが故障したことを判断することができる。
図７は、図１に示す圧電アクチュエーターの第１、第２圧電素子故障時における各圧電素子からの信号およびこれらを合成した合成信号の波形を示すグラフである。
また、例えば、圧電振動体１０ａ、１０ｂの故障等により圧電振動体１０ａ、１０ｂから検出信号（第１、第２信号）が出力されなくなると、図７に示すように、合成信号は、第１、第２信号によって打ち消されなくなった信号成分が現れ、第１信号とは位相が１８０度ずれた波形と、第２信号とは位相が１８０度ずれた波形とを合成した波形となる。したがって、このような合成信号の波形の変化に基づいて、圧電振動体１０ａ、１０ｂが故障したことを判断することができる。
以上のように、合成信号の波形の変化、より具体的には、合成信号に現れた波形の位相および振幅に基づいて、圧電振動体１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅの圧電素子１５のそれぞれについて故障したか否かを判断することができる。
このような判定結果は、図示しない報知部を用いて報知することができる。この報知部としては、例えば、警告灯、液晶パネル等の表示部、スピーカ等の音声発生部等が挙げられる。このような報知部からの報知により、故障した圧電振動体の交換または修理を促すことができる。
また、判定結果に基づいて、圧電振動体１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅへ入力する駆動信号を制御してもよい。これにより、例えば、一部が故障した複数の圧電振動体１０全体の駆動状態を故障前の複数の圧電振動体１０全体の駆動状態に近づけることができる。
以上説明したような圧電アクチュエーター１によれば、前述したように、圧電振動体１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅの圧電素子１５（第１〜第５圧電素子）からの検出信号（第１〜第５信号）を、圧電振動体１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅの圧電素子１５からの検出信号（第２〜第５信号）の位相をずらして遅延させて合成した合成信号を用いる。これにより、圧電振動体１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅの圧電素子１５が互いに同じ周波数で駆動されていても、駆動状態判定部４１において、合成信号の波形の変化に基づいて、圧電振動体１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅの圧電素子１５の駆動状態の変化を個別に検出することができる。そのため、圧電振動体１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅからの検出信号のそれぞれを個別に駆動状態判定部４１に入力しなくても、駆動状態判定部４１が、合成信号に基づいて、圧電振動体１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅの圧電素子１５のそれぞれの駆動状態を個別に判定することができる。また、圧電振動体１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅからの配線を１つにまとめて駆動状態判定部４１に接続することができる。そのため、駆動状態判定部４１に接続する配線を簡素化することができる。
ここで、前述したように、信号合成部３０は、互いに遅延量の等しい複数の遅延回路３１を有する。これにより、本実施形態のように圧電振動体１０の数が３つ以上である場合において、複数の圧電素子からの信号の位相を等間隔ずつずらした合成信号を得ることができる。
特に、本実施形態では、前述したように、圧電振動体１０の数をｎ（ただし、ｎは２以上の整数）個としたとき、信号合成部３０が有する遅延回路３１の数が（ｎ−１）個であり、各遅延回路３１の遅延量が２π／ｎである。これにより、複数の圧電振動体１０の圧電素子１５からの信号の位相を等間隔ずつずらした合成信号を得ることができる。このような合成信号は、複数の圧電振動体１０の圧電素子１５のうちの一部の圧電素子１５が故障すると、その故障個所に応じて波形が変化する。したがって、その波形の変化に基づいて、故障した圧電振動体１０の圧電素子１５を特定することができる。
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図８は、本発明の第２実施形態に係る圧電アクチュエーターの全体構成を示す概略図である。図９は、図８に示す圧電アクチュエーターの正常時における各圧電素子からの信号およびこれらを合成した合成信号の波形を示すグラフである。
本実施形態は、駆動状態の判定方法が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。
なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図８および図９において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
図８に示す圧電アクチュエーター１Ａは、信号合成部３０からの合成信号に基づいて駆動回路２０を制御する制御部４０Ａを備える。この制御部４０Ａは、駆動状態判定部４１の他に、合成信号の振幅を検出する振幅検出部４２と、振幅検出部４２の検出結果に基づいて複数の圧電振動体１０の圧電素子１５へ入力される駆動信号を変更する駆動信号変更部４３と、を備える。
本実施形態では、各遅延回路３１の遅延量が２πである。これにより、図９に示すように、複数の圧電振動体１０の圧電素子１５からの検出信号の位相を揃えた合成信号を得ることができる。このような合成信号は、複数の圧電振動体１０のうちの少なくとも１つの圧電振動体１０の圧電素子１５が故障すると、その故障した圧電振動体１０の数に応じて振幅が変化する。より具体的には、合成信号の振幅は、故障した圧電振動体１０の数が多くなるほど、小さくなる。したがって、その振幅の変化、すなわち振幅検出部４２の検出結果に基づいて、故障した圧電振動体１０の有無および数を検出することができる。また、複数の圧電振動体１０の圧電素子１５の有無にかかわらず、検出信号の位相は変化しない。そのため、振幅検出部４２を有することで、駆動回路２０において検出信号に基づく駆動信号の制御を容易に行うことができる。
ここで、信号合成部３０は、互いに遅延量の等しい複数の遅延回路３１を有するため、本実施形態のように圧電振動体１０の数が３つ以上である場合において、複数の圧電素子からの信号の位相を揃えた合成信号を得ることができる。
そして、駆動信号変更部４３は、振幅検出部４２の検出結果に基づいて、複数の圧電振動体１０の圧電素子１５（第１〜第５圧電素子）へ入力される駆動信号を変更する。これにより、駆動信号の変更により、合成信号に基づいて、故障した圧電素子を特定することができる。この駆動信号の変更としては、例えば、駆動信号の周波数の変更、駆動信号の波形の変更等が挙げられる。
駆動信号変更部４３が駆動信号の周波数を変更することにより、前述した第１実施形態のように、複数の圧電振動体１０の圧電素子１５からの信号の位相を等間隔ずつずらした合成信号を得ることができる。より具体的に説明すると、遅延回路３１に設定された遅延時間を固定したまま、駆動信号の周波数を変更すると、それに伴って、検出信号の周波数も変更される。変更後の検出信号の周波数を、変更前の検出信号の周波数の１／５とすることにより、変更後の遅延回路３１の遅延量を２π／５とすることができる。したがって、振幅検出部４２の検出結果に基づいて、故障した圧電振動体１０の圧電素子１５の有無および数を検出した後に、駆動信号の周波数を変更することにより、合成信号に基づいて、故障した圧電振動体１０の圧電素子１５を特定することができる。なお、駆動信号の周波数を固定したまま、遅延回路３１の遅延量を変更することによっても、前述した第１実施形態のように、複数の圧電振動体１０の圧電素子１５からの信号の位相を等間隔ずつずらした合成信号を得ることができる。
また、駆動信号変更部４３が駆動信号の波形を変更することにより、故障した圧電振動体１０を除く圧電振動体１０の圧電素子１５からの信号が変化する。例えば、駆動信号に直流信号やパルス信号を重畳させて入力する。そうすると、合成信号には、その変化が圧電振動体１０の圧電素子１５ごとに遅延回路３１の遅延量（遅延時間）だけずれて現れる。したがって、振幅検出部４２の検出結果に基づいて、故障した圧電振動体１０の圧電素子１５の有無および数を検出した後に、駆動信号の波形を変更することにより、合成信号（より具体的には合成信号に現れる波形変化の遅延時間）に基づいて、故障した圧電振動体１０の圧電素子１５を特定することができる。
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
図１０は、本発明の第３実施形態に係る圧電アクチュエーターが備える圧電振動体を示す断面図である。
本実施形態は、圧電振動体の構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。
なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１０において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
本実施形態の圧電アクチュエーターが備える圧電振動体１０Ｂは、図１０に示すように、複数の圧電振動体１０が積層されている。ここで、互いに隣り合う２つの圧電振動体１０の基板１４同士が接着剤１７により接合されている。この接着剤１７としては、特に限定されず、例えば、エポキシ系接着剤等が挙げられる。このように複数の圧電振動体１０の圧電素子１５を積層することにより、被駆動部の一箇所に対して大きな駆動力を伝達することができる。また、一部の圧電振動体１０の圧電素子１５が故障しても、その故障した圧電振動体１０の圧電素子１５を残りの圧電振動体１０の圧電素子１５の駆動に伴って駆動することができる。
２．ロボットおよびハンド
次に、本発明のロボットおよびハンドの実施形態について説明する。
図１１は、本発明のロボットの実施形態の概略構成を示す図である。図１２は、図１１に示すロボットが備えるハンドを説明する概略図である。
図１１に示すロボット１０００は、精密機器やこれを構成する部品（対象物）の給材、除材、搬送および組立等の作業を行うことができる。
ロボット１０００は、６軸の垂直多関節ロボットであり、基台１１００と、基台１１００に接続されたロボットアーム１２００と、ロボットアーム１２００の先端部に設けられた力検出器（図示せず）とハンド１４００と、を有する。また、ロボット１０００は、ロボットアーム１２００を駆動させる動力を発生させる複数の駆動源（圧電アクチュエーター１を含む駆動源）を有している。
基台１１００は、ロボット１０００を任意の設置箇所に取り付ける部分である。なお、基台１１００の設置箇所は、特に限定されず、例えば、床、壁、天井、移動可能な台車上などが挙げられる。
ロボットアーム１２００は、第１アーム１２１０と、第２アーム１２２０と、第３アーム１２３０と、第４アーム１２４０と、第５アーム１２５０と、第６アーム１２６０と、を有し、これらが基端側（基台１１００側）から先端側に向ってこの順に連結されている。第１アーム１２１０は、基台１１００に接続されている。第６アーム１２６０の先端には、例えば、各種部品等を把持するハンド１４００（エンドエフェクター）が着脱可能に取り付けられている。このハンド１４００は、２本の指１４１０を有しており、指１４１０で例えば各種部品等を把持することができる。
第５アーム１２５０には、第６アーム１２６０を駆動する駆動源として複数の圧電振動体１０が設けられている。また、図示しないが、基台１１００、第１〜第４アーム１２１０〜１２４０には、それぞれ、モーターおよび減速機を有する駆動源が設けられている。そして、各駆動源は、図示しない制御装置により制御される。
図１２に示すように、第５アーム１２５０に設けられた複数の圧電振動体１０は、第５アーム１２５０に対する第６アーム１２６０の回動軸Ｏまわりに周方向に並んで設けられている。そして、この各圧電振動体１０は、第６アーム１２６０の端面に回動軸Ｏまわりの駆動力を与える。これにより、第５アーム１２５０に対して第６アーム１２６０を回動軸Ｏまわりに回動させることができる。
また、多指ハンドであるハンド１４００にも、複数の圧電振動体１０が各指１４１０に対応して設けられており、この各圧電振動体１０は、指１４１０に回動軸Ｏに接近または離間する方向の駆動力を与える。これにより、２本の指１４１０を接近または離間する方向に移動させることができる。
以上説明したようなロボット１０００およびハンド１４００によれば、それぞれ、圧電アクチュエーター１を備えるので、圧電アクチュエーター１の配線の簡素化を図りつつ、圧電アクチュエーター１が備える複数の圧電振動体１０の圧電素子１５のうち故障した圧電振動体１０の圧電素子１５を特定することができる。
３．ポンプ
次に、本発明のポンプの実施形態について説明する。
図１３は、本発明のポンプの実施形態を示す概略図である。
図１３に示す送液ポンプ２０００（ポンプ）は、リザーバー２１００と、チューブ２２００と、圧電アクチュエーター１と、ローター２３００と、減速伝達機構２４００と、カム２５００と、複数のフィンガー２６００と、を有し、これらがケース２７００内に収納されている。リザーバー２１００には、輸送対象である液体が貯留されている。チューブ２２００は、リザーバー２１００から液体を輸送するための流路を有する可撓性の管である。圧電アクチュエーター１が備える複数の圧電振動体１０は、凸部材１３がローター２３００の外周面に接触しており、ローター２３００を回転駆動する。ローター２３００の回転力は、減速伝達機構２４００を介してカム２５００に伝達される。複数のフィンガー２６００は、チューブ２２００の長手方向に沿って並んで配置されており、カム２５００の回転に伴って順に、カム２５００の外周面に設けられた突起部２５１０によってチューブ２２００に向けて押される。これにより、複数のフィンガー２６００は、チューブ２２００の液体の輸送方向上流側のフィンガー２６００から下流側のフィンガー２６００へ順にチューブ２２００を押圧により閉塞する。そうすると、チューブ２２００内の液体が、輸送方向上流側から下流側へ輸送される。
このような送液ポンプ２０００によれば、少量の液体を高精度に送液することができ、しかも送液ポンプ２０００全体を小型化することができる。したがって、送液ポンプ２０００は、例えば、インシュリン等の薬液を人体に投与する投薬装置等に好適に用いることができる。
特に、送液ポンプ２０００によれば、圧電アクチュエーター１を備えていることにより、圧電アクチュエーター１の配線の簡素化を図りつつ、圧電アクチュエーター１が備える複数の圧電振動体１０の圧電素子１５のうち故障した圧電素子を特定することができる。そのため、送液ポンプ２０００は、小型で優れた信頼性を有するものとなる。
以上、本発明の圧電アクチュエーター、圧電モーター、ロボット、ハンドおよびポンプを、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。
前述した実施形態では、５個の圧電素子（５個の圧電振動体の圧電素子）からの検出信号を合成した合成信号を用いて各圧電素子の駆動状態の判定を行う場合を例に説明したが、圧電素子の数、言い換えると、合成する検出信号の数は、前述した実施形態の数に限定されず、２個以上４個以下または６個以上であってもよい。
１…圧電アクチュエーター、１Ａ…圧電アクチュエーター、１０…圧電振動体、１０Ｂ…圧電振動体、１０ａ…圧電振動体、１０ｂ…圧電振動体、１０ｃ…圧電振動体、１０ｄ…圧電振動体、１０ｅ…圧電振動体、１１…圧電素子ユニット、１２…接着層、１３…凸部材、１４…基板、１５…圧電素子、１５ａ…圧電素子、１５ｂ…圧電素子、１５ｃ…圧電素子、１５ｄ…圧電素子、１５ｅ…圧電素子、１６…保護層、１７…接着剤、２０…駆動回路、３０…信号合成部、３１…遅延回路、３１ａ…遅延回路、３１ｂ…遅延回路、３１ｃ…遅延回路、３１ｄ…遅延回路、４０…制御部、４０Ａ…制御部、４１…駆動状態判定部、４２…振幅検出部、４３…駆動信号変更部、５０…ローター、１００…圧電モーター、１４１…駆動部、１４２…固定部、１４３…接続部、１５１…第１電極、１５２…圧電体、１５３…第２電極、１５３ａ…第２電極、１５３ｂ…第２電極、１５３ｃ…第２電極、１５３ｄ…第２電極、１５３ｅ…第２電極、１０００…ロボット、１１００…基台、１２００…ロボットアーム、１２１０…第１アーム、１２２０…第２アーム、１２３０…第３アーム、１２４０…第４アーム、１２５０…第５アーム、１２６０…第６アーム、１４００…ハンド、１４１０…指、２０００…送液ポンプ、２１００…リザーバー、２２００…チューブ、２３００…ローター、２４００…減速伝達機構、２５００…カム、２５１０…突起部、２６００…フィンガー、２７００…ケース、Ｏ…回動軸、ａ…矢印、ｂ…矢印、ｃ…矢印

Claims (12)

  1. 駆動信号を受けて振動し、圧電効果により前記振動に応じた第１信号を出力する第１圧電振動体と、
    駆動信号を受けて振動し、圧電効果により前記振動に応じた第２信号を出力する第２圧電振動体と、
    前記第１信号に対して前記第２信号の位相を遅延させ、前記第１信号と位相が遅延した前記第２信号とを合成した合成信号を出力する信号合成部と、
    前記合成信号に基づいて前記第１圧電振動体および前記第２圧電振動体のそれぞれの駆動状態を判定する駆動状態判定部と、を備えることを特徴とする圧電アクチュエーター。
  2. 前記信号合成部は、互いに遅延量の等しい複数の遅延回路を有する請求項１に記載の圧電アクチュエーター。
  3. 前記第１圧電振動体および前記第２圧電振動体を含むｎ（ただし、ｎは２以上の整数）個の圧電振動体を備え、
    前記信号合成部は、遅延量が２π／ｎである（ｎ−１）個の遅延回路を有する請求項１または２に記載の圧電アクチュエーター。
  4. 前記合成信号の振幅を検出する振幅検出部を有し、
    前記信号合成部は、遅延量が２πである遅延回路を有し、
    前記駆動状態判定部は、前記振幅検出部の検出結果に基づいて前記第１圧電振動体および前記第２圧電振動体の駆動状態を判定する請求項１または２に記載の圧電アクチュエーター。
  5. 前記振幅検出部の検出結果に基づいて、前記第１圧電振動体および前記第２圧電振動体へ入力される駆動信号を変更する駆動信号変更部を備える請求項４に記載の圧電アクチュエーター。
  6. 前記駆動信号変更部は、前記駆動信号の周波数を変更する請求項５に記載の圧電アクチュエーター。
  7. 前記駆動信号変更部は、前記駆動信号の波形を変更する請求項５に記載の圧電アクチュエーター。
  8. 前記第１圧電振動体と前記第２圧電振動体とが積層されている請求項１ないし７のいずれか１項に記載の圧電アクチュエーター。
  9. 請求項１ないし８のいずれか１項に記載の圧電アクチュエーターと、
    前記圧電アクチュエーターによって駆動されるローターと、を備えることを特徴とする圧電モーター。
  10. 請求項１ないし８のいずれか１項に記載の圧電アクチュエーターと、
    前記圧電アクチュエーターによって回動するアームと、を備えることを特徴とするロボット。
  11. 請求項１ないし８のいずれか１項に記載の圧電アクチュエーターと、
    前記圧電アクチュエーターによって駆動される指部と、を備えることを特徴とするハンド。
  12. 請求項１ないし８のいずれか１項に記載の圧電アクチュエーターと、
    チューブと、を備え、
    前記圧電アクチュエーターにより前記チューブが押しつぶされる位置を順次移動させることを特徴とするポンプ。
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