KR20090064573A - Object handling device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 물체 핸들링 장치에 관한 것으로, 특히 물체를 파지하거나 이동하거나 하는 로봇 핸드 등의 물체 핸들링 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an object handling apparatus, and more particularly, to an object handling apparatus such as a robot hand for gripping or moving an object.
최근, 물체를 파지하거나 또는 이동하는 등의 핸들링을 실시할 수 있는 로봇 핸드 등의 물체 핸들링 장치가 알려져 있다.In recent years, object handling apparatuses, such as a robot hand which can handle handling, such as holding an object or moving, are known.
예를 들어, 특허문헌 1 에 개시되어 있는 로봇 핸드는, 구동원으로서의 모터를 갖고 있고, 이 모터의 회전력이 와이어를 통해 복수의 관절에 전달되어 구동됨으로써 손가락이 구부러져 물체를 파지할 수 있다.For example, the robot hand disclosed in
(특허문헌 1) 일본 공개특허공보 2001-277174호(Patent Document 1) Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-277174
발명이 해결하고자 하는 과제Problems to be Solved by the Invention
그러나, 일반적으로 범용의 모터에서는 통전을 정지시키면 회전축에서의 정지를 유지할 수 없게 되는 것이 많고, 따라서, 특허문헌 1 의 로봇 핸드에 의해 물체를 파지하여 그 상태를 유지하고자 하면, 모터에 계속해서 통전할 필요가 있어 에너지 소비량이 높아진다.In general, however, in general-purpose motors, it is often impossible to maintain a stop on the rotating shaft when the energization is stopped. Therefore, when the robot hand of
또한, 정전 등에 의해 모터에 대한 통전이 정지되면 로봇 핸드의 파지력이 저하되어, 로봇 핸드로부터 물체가 낙하될 우려가 있다.In addition, when power supply to the motor is stopped due to a power failure or the like, the holding force of the robot hand is lowered, and there is a fear that an object may fall from the robot hand.
본 발명은 이러한 문제점을 해소하기 위해서 이루어진 것으로, 구동원에 통전하지 않아도 물체에 대한 핸들링 상태를 계속해서 유지할 수 있는 물체 핸들링 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide an object handling apparatus capable of continuously maintaining a handling state for an object even without energizing a drive source.
과제를 해결하기 위한 수단Means to solve the problem
본 발명에 관련된 물체 핸들링 장치는, 스테이터와, 예압 수단에 의해 스테이터에 가압 접촉되는 로터와, 스테이터에 연결되는 압전 소자 수단을 갖는 진동 액추에이터와, 압전 소자 수단에 통전하여 스테이터를 진동시킴으로써 로터를 회전시켜서 물체를 핸들링하기 위한 구동 제어부를 구비하고, 압전 소자 수단에 대한 통전의 정지시에, 예압 수단에 의한 가압에 의해 로터의 회전이 방지되어 로터의 상기 물체에 대한 핸들링 상태가 유지되고, 구동 제어부는, 압전 소자 수단에 대한 통전의 정지시에 압전 소자 수단의 전압을 측정함으로써 압전 소자 수단에 가해지는 응력을 검출하고, 소정치 이상의 응력을 검출하였을 때에는, 압전 소자 수단에 통전함으로써 로터에 회전 토크를 부여하여 로터의 물체에 대한 핸들링 상태를 유지하는 것이다.An object handling apparatus according to the present invention includes a stator, a rotor in pressure contact with the stator by a preloading means, a vibration actuator having piezoelectric element means connected to the stator, and a piezoelectric element means to rotate the rotor by vibrating the stator. And a drive control section for handling the object, and at the time of stopping the energization of the piezoelectric element means, the rotation of the rotor is prevented by the pressurization by the preloading means to maintain the handling state of the rotor with respect to the object. The rotor detects the stress applied to the piezoelectric element means by measuring the voltage of the piezoelectric element means when the energization of the piezoelectric element means stops, and when detecting a stress higher than or equal to a predetermined value, the rotor torque is supplied to the rotor by energizing the piezoelectric element means. To maintain the handling of the rotor object.
발명의 효과Effects of the Invention
본 발명에 의하면, 구동원에 통전하지 않아도 물체에 대한 핸들링 상태를 계속해서 유지할 수 있다.According to the present invention, the handling state with respect to an object can be maintained continuously, without energizing a drive source.
도 1 은 본 발명의 실시형태에 관련된 물체 핸들링 장치를 나타내는 일부 파 단 사시도이다.1 is a partially broken perspective view showing an object handling apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2 는 실시형태에 있어서의 진동 액추에이터 및 구동 제어부를 나타내는 단면도이다.It is sectional drawing which shows the vibration actuator and drive control part in embodiment.
도 3 은 실시형태에서 사용된 압전 소자 수단의 구성을 나타내는 부분 단면도이다.3 is a partial cross-sectional view showing the configuration of piezoelectric element means used in the embodiment.
도 4 는 실시형태에서 사용된 압전 소자 수단의 3 쌍의 압전 소자판의 분극 방향을 나타내는 사시도이다.4 is a perspective view showing the polarization direction of three pairs of piezoelectric element plates of the piezoelectric element means used in the embodiment.
도 5 는 실시형태에 있어서의 제 1 압전 소자부의 구성을 나타내는 사시도이다.5 is a perspective view illustrating a configuration of a first piezoelectric element portion in an embodiment.
도 6 은 실시형태에 있어서의 제 2 압전 소자부의 구성을 나타내는 사시도이다.6 is a perspective view illustrating a configuration of a second piezoelectric element portion in the embodiment.
도 7 은 본 발명의 실시형태에 관련된 물체 핸들링 장치에 의해 물체를 파지한 모습을 나타내는 사시도이다.7 is a perspective view showing a state in which an object is gripped by the object handling apparatus according to the embodiment of the present invention.
도 8 은 본 발명의 다른 실시형태에 있어서의 진동 액추에이터 및 구동 제어부를 나타내는 단면도이다.It is sectional drawing which shows the vibration actuator and drive control part in other embodiment of this invention.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태Best Mode for Carrying Out the Invention
이하, 본 발명의 실시형태를 첨부 도면에 기초하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described based on an accompanying drawing.
도 1 에, 본 발명의 실시형태에 관련된 물체 핸들링 장치의 일부를 파단한 사시도를 나타낸다. 이 물체 핸들링 장치는, 예를 들어 로봇 핸드의 손가락 1 개를 구성하는 것으로, 구동원으로서의 진동 액추에이터 (A) 를 갖고 있다. 이 진동 액추에이터 (A) 에서는, 기부 블록 (1) 과 스테이터 (2) 사이에 압전 소자 수단 (3) 이 배치됨과 함께, 스테이터 (2) 에 형성된 오목부 안에 구체상의 로터 (4) 가 자유롭게 회전할 수 있도록 수용되어 있다. 또한, 압전 소자 수단 (3) 에는 이 압전 소자 수단 (3) 의 구동을 제어하기 위한 구동 제어부 (T) 가 접속되어 있어, 구동 제어부 (T) 를 사용하여 압전 소자 수단 (3) 를 구동시킴으로써 스테이터 (2) 를 진동시켜 로터 (4) 를 복수의 축 둘레로 회전할 수 있도록 구성되어 있다.FIG. 1: shows the perspective view which broke part of the object handling apparatus which concerns on embodiment of this invention. This object handling apparatus comprises one finger of a robot hand, for example, and has the vibration actuator A as a drive source. In this vibrating actuator A, the piezoelectric element means 3 is arranged between the
또한, 이 물체 핸들링 장치는, 진동 액추에이터 (A) 의 로터 (4) 를 제 1 관절로 하여 이 로터 (4) 의 회전에 의해 구동되는 관절 기구를 갖고 있다. 관절 기구는, 그 기단이 로터 (4) 에 고정됨과 함께 로터 (4) 의 표면에서 로터 (4) 의 직경 방향 외측을 향하여 직선상으로 연장되는 출력축 부재 (5) 를 갖고 있고, 출력축 부재 (5) 의 선단에 제 1 베벨 기어 (6) 가 고정되어 있다. 출력축 부재 (5) 의 외주부에는, 환상(環狀)의 2 개의 플레이트 (7) 가 각각 출력축 부재 (5) 에 대하여 자유롭게 회전할 수 있게 배치됨과 함께, 이들 플레이트 (7) 의 외주부에는 대략 통형상의 제 1 마디 (B) 가 고정되어 있고, 제 1 마디 (B) 의 내부에 2 개의 플레이트 (7), 출력축 부재 (5) 의 일부 및 제 1 베벨 기어 (6) 가 수용되어 있다.This object handling apparatus also has a joint mechanism driven by the rotation of the
제 1 마디 (B) 의 선단에는, 제 2 관절의 축 (S1) 을 통해 대략 통형상의 제 2 마디 (C) 가 기울어 움직임 (傾動) 가능하게 연결되어 있다. 제 2 마디 (C) 의 선단에는, 제 3 관절의 축 (S2) 을 통해 대략 통형상의 제 3 마디 (D) 가 기울 어 움직임 가능하게 연결되어 있으며, 제 3 마디 (D) 의 선단은 반구형상으로 형성되어 있다.A substantially cylindrical second node C is inclinedly connected to the distal end of the first node B via an axis S1 of the second joint. To the end of the second node (C), a substantially cylindrical third node (D) is inclinedly connected through the axis (S2) of the third joint, and the tip of the third node (D) is hemisphere. It is formed in a shape.
출력축 부재 (5) 의 선단에 위치하는 제 1 베벨 기어 (6) 에는, 제 2 관절의 축 (S1) 상에서 제 2 마디 (C) 의 기단부에 고정되는 제 2 베벨 기어 (8) 가 맞물려 있다. 또한, 제 1 베벨 기어 (6) 에는, 이 제 2 베벨 기어 (8) 에 대향하도록 배치되는 제 3 베벨 기어 (9) 가 맞물려 있고, 이들 제 2 베벨 기어 (8) 와 제 3 베벨 기어 (9) 는 서로 독립적으로 제 2 관절의 축 (S1) 둘레로 회전 가능하게 배치되어 있다. 또한, 제 3 베벨 기어 (9) 에는 제 4 베벨 기어 (10) 가 맞물려 있으며, 이 제 4 베벨 기어 (10) 에는 제 5 베벨 기어 (11) 가 일체로 형성되어 있다. 제 5 베벨 기어 (11) 에는, 제 3 관절의 축 (S2) 상에서 제 3 마디 (D) 의 기단부에 고정되는 제 6 베벨 기어 (12) 가 맞물려 있다.The
제 2 ∼ 제 5 베벨 기어 (8 ∼ 11) 는 제 2 마디 (C) 의 내부에 수용되어 있고, 제 2 마디 (C) 의 내면에 장착된 베어링 (13) 에 의해 제 4 베벨 기어 (10) 및 제 5 베벨 기어 (11) 의 축이 자유롭게 회전할 수 있게 지지되어 있다. 또한, 제 6 베벨 기어 (12) 는 제 3 마디 (D) 의 내부에 수용되어 있다.The second to
제 1 의 가요성 유지 부재 (14) 에 의해, 제 1 마디 (B) 는 스테이터 (2) 에 대하여 기울어 움직임 가능하게 또한 그 축 둘레로 회전하지 않도록 유지되어 있다. 또한, 제 2 의 가요성 유지 부재 (15) 에 의해, 제 2 마디 (C) 는 제 1 마디 (B) 에 대하여 기울어 움직임 가능하게 또한 그 축 둘레로 회전하지 않도록 유지됨과 함께, 제 2 마디 (C) 에 고정된 제 2 베벨 기어 (8) 가 제 1 베벨 기어 (6) 에 맞물리고, 제 3 베벨 기어 (9) 가 제 1 베벨 기어 (6) 및 제 4 베벨 기어 (10) 에 각각 맞물린 상태가 유지된다. 또, 제 3 의 가요성 유지 부재 (16) 에 의해, 제 3 마디 (D) 는 제 2 마디 (C) 에 대하여 기울어 움직임 가능하게 또한 그 축 둘레로 회전하지 않도록 유지됨과 함께, 제 3 마디 (D) 에 고정되어 있는 제 6 베벨 기어 (12) 가 제 5 베벨 기어 (11) 에 맞물린 상태가 유지된다. 이들 제 1 ∼ 제 3 유지 부재 (14 ∼ 16) 에 의해 제 1 마디 (B), 제 2 마디 (C) 및 제 3 마디 (D) 는 진동 액추에이터 (A) 로부터 빠지지 않도록 유지되어 있다.By the first
그리고, 제 2 관절의 축 (S1) 은 출력축 부재 (5) 에 대하여 수직으로 배치됨과 함께, 제 3 관절의 축 (S2) 은, 제 2 관절의 축 (S1) 에 평행함과 함께 제 4 베벨 기어 (10) 및 제 5 베벨 기어 (11) 의 축에 수직으로 배치되어 있다.And while the axis S1 of the second joint is disposed perpendicular to the
다음으로, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 진동 액추에이터 (A) 는, 초음파 진동에 의해 로터 (4) 를 회전시키는 초음파 액추에이터로 구성되어 있다. 기부 블록 (1) 과 스테이터 (2) 사이에 원통상의 압전 소자 수단 (3) 이 끼워져 지지됨과 함께, 기부 블록 (1) 과 스테이터 (2) 가 압전 소자 수단 (3) 내에 통과된 연결 볼트 (17) 를 통해서 서로 연결됨으로써, 진동 액추에이터 (A) 전체적으로는 대략 원기둥상의 외형을 갖고 있다. 여기서, 설명의 편의상, 기부 블록 (1) 으로부터 스테이터 (2) 로 향하는 원기둥상의 외형의 중심축을 Z 축으로 규정하고, Z 축에 대하여 수직 방향으로 X 축이, Z 축 및 X 축에 대하여 수직으로 Y 축이 각각 연장되어 있는 것으로 한다.Next, as shown in FIG. 2, the vibration actuator A is comprised by the ultrasonic actuator which rotates the
압전 소자 수단 (3) 은, 각각 XY 평면 상에 위치하고 또한 서로 포개진 평판 상의 제 1 ∼ 제 3 압전 소자부 (31 ∼ 33) 를 갖고 있고, 이들 제 1 ∼ 제 3 압전 소자부 (31 ∼ 33) 는 각각 구동 제어부 (T) 에 접속되어 있다.The piezoelectric element means 3 has the 1st-3rd piezoelectric element parts 31-33 on the flat plate located on the XY plane, and mutually superimposed, respectively, and these 1st-3rd piezoelectric element parts 31-33. Are connected to the drive control unit T, respectively.
스테이터 (2) 에는, 압전 소자 수단 (3) 에 접하는 면과는 반대측에 오목부 (18) 가 형성되어 있고, 이 오목부 (18) 내에 구체(球體)상의 로터 (4) 가 수용되어 있다. 오목부 (18) 는, 로터 (4) 의 직경보다 작은 내경을 갖는 소경부 (19) 와, 로터 (4) 의 직경보다 큰 내경을 갖는 대경부 (20) 로 이루어지고, 이들 소경부 (19) 와 대경부 (20) 의 경계부에 XY 평면 상에 위치하는 고리형의 단차 (21) 가 형성되어 있다. 로터 (4) 는, 오목부 (18) 내의 단차 (21) 에 맞닿음으로써 자유롭게 회전할 수 있게 지지되어 있다.In the
또, 제 1 유지 부재 (14) 는, 로터 (4) 를 스테이터 (2) 에 대하여 소정의 압력으로 가압 접촉시키도록, 제 1 마디 (B) 를 스테이터 (2) 에 대하여 유지하고 있다. 즉, 제 1 유지 부재 (14) 는, 로터 (4) 를 스테이터 (2) 에 대하여 가압하는 예압 수단을 구성하고 있다.Moreover, the
도 3 에 나타내는 바와 같이, 제 1 ∼ 제 3 압전 소자부 (31 ∼ 33) 는 절연 시트 (34 ∼ 37) 를 개재하여 스테이터 (2) 및 기부 블록 (1) 으로부터, 또한 서로 절연된 상태로 배치되어 있다. 압전 소자 수단 (3) 의 제 1 압전 소자부 (31) 는, 전극판 (38), 압전 소자판 (39), 전극판 (40), 압전 소자판 (41) 및 전극판 (42) 이 순차 포개진 구조를 갖고 있다. 마찬가지로 제 2 압전 소자부 (32) 는, 전극판 (43), 압전 소자판 (44), 전극판 (45), 압전 소자판 (46) 및 전극판 (47) 이 순차 포개진 구조를 갖고, 제 3 압전 소자부 (33) 는, 전극판 (48), 압전 소자판 (49), 전극판 (50), 압전 소자판 (51) 및 전극판 (52) 이 순차 포개진 구조를 갖고 있다.As shown in FIG. 3, the 1st-3rd piezoelectric element parts 31-33 are arrange | positioned in the state insulated from each other from the
도 4 에 나타내는 바와 같이, 제 1 압전 소자부 (31) 의 한 쌍의 압전 소자판 (39 및 41) 은, Y 축 방향으로 2 분할된 부분이 서로 역극성을 가지고 각각 Z 축 방향 (두께 방향) 으로 팽창과 수축의 반대되는 변형 거동을 행하도록 분극되어 있고, 압전 소자판 (39) 과 압전 소자판 (41) 은 서로 뒤집혀 배치되어 있다.As shown in FIG. 4, in the pair of
제 2 압전 소자부 (32) 의 한 쌍의 압전 소자판 (44 및 46) 은 2 분할되지 않고 전체가 Z 축 방향 (두께 방향) 으로 팽창 또는 수축의 변형 거동을 행하도록 분극되어 있고, 압전 소자판 (44) 과 압전 소자판 (46) 은 서로 뒤집혀 배치되어 있다.The pair of
제 3 압전 소자부 (33) 의 한 쌍의 압전 소자판 (49 및 51) 은, X 축 방향으로 2 분할된 부분이 서로 역극성을 가지고 각각 Z 축 방향 (두께 방향) 으로 팽창과 수축의 반대되는 변형 거동을 행하도록 분극되어 있고, 압전 소자판 (49) 과 압전 소자판 (51) 은 서로 뒤집혀 배치되어 있다.In the pair of
이들 제 1 ∼ 제 3 압전 소자부 (31 ∼ 33) 의 6 장의 압전 소자판 (39, 41, 44, 46, 49, 51) 은 각각 구동 제어부 (T) 로부터 통전됨으로써 진동을 발생하여 스테이터 (2) 를 진동시키도록 구성되어 있다.The six
도 5 에 나타내는 바와 같이, 제 1 압전 소자부 (31) 의 적층 방향의 일단부에 위치하는 전극판 (38) 은, 압전 소자판 (39) 의 2 분할된 부분 (P1a 및 P2a) 에 각각 대응하고 Y 축 방향을 따라서 2 개의 부분 (E1a 및 E2a) 으로 분할되어 있다. 마찬가지로, 제 1 압전 소자부 (31) 의 적층 방향의 타단부에 배치되어 있는 전극판 (42) 도, 압전 소자판 (41) 의 2 분할된 부분 (P1b 및 P2b) 에 각각 대응하고 Y 축 방향을 따라서 2 개의 부분 (E1b 및 E2b) 으로 분할되어 있다. 이들 전극판 (38) 의 2 개의 부분 (E1a 및 E2a) 과, 전극판 (42) 의 2 개의 부분 (E1b 및 E2b) 으로부터 각각 단자가 인출되어 구동 제어부 (T) 에 접속되어 있다. 제 1 압전 소자부 (31) 의 적층 방향의 중간부에 위치하는 전극판 (40) 은, 2 개로 분할되지 않고 전기적으로 접지되어 있다.As shown in FIG. 5, the
여기서, 구동 제어부 (T) 로부터 압전 소자 수단 (3) 에 대한 통전이 정지되어 있을 때에, 압전 소자 수단 (3) 에 Y 방향의 응력 (f) 이 작용함과 함께 온도가 t 만큼 상승하였을 때, 응력 (f) 에서 기인하여 압전 소자판 (39) 의 2 개의 부분 (P1a 및 P2a) 에 각각 발생하는 전압을 Vfa, 압전 소자판 (41) 의 2 개의 부분 (P1b 및 P2b) 에 각각 발생하는 전압을 Vfb 로 하고, 온도 상승 (t) 에서 기인하여 압전 소자판 (39) 의 2 개의 부분 (P1a 및 P2a) 에 각각 발생하는 전압을 Vta, 압전 소자판 (41) 의 2 개의 부분 (P1b 및 P2b) 에 각각 발생하는 전압을 Vtb 로 하면, 구동 제어부 (T) 에 의해 전극판 (38) 의 2 개의 부분 (E1a 및 E2a) 을 통해서 각각 측정되는 압전 소자판 (39) 의 2 분할된 부분 (P1a 및 P2a) 의 전압 (V1a 및 V2a) 은, Here, when the energization from the drive control part T to the piezoelectric element means 3 is stopped, when the stress f in the Y direction acts on the piezoelectric element means 3 and the temperature rises by t, The voltage generated in the two portions P1a and P2a of the
V1a = Vfa+Vta … (1) V1a = Vfa + Vta... (One)
V2a = Vfa-Vta … (2)V2a = Vfa-Vta... (2)
이 되고, 또한, 구동 제어부 (T) 에 의해 전극판 (42) 의 2 개의 부분 (E1b 및 E2b) 을 통해서 각각 측정되는 압전 소자판 (41) 의 2 분할된 부분 (P1b 및 P2b) 의 전압 (V1b 및 V2b) 은, And the voltages of the two divided portions P1b and P2b of the
V1b = Vfb+Vtb … (3) V1b = Vfb + Vtb... (3)
V2b = Vfb-Vtb … (4)V2b = Vfb-Vtb... (4)
가 된다. 또, 압전 소자판 (39) 의 2 개의 부분 (P1a 및 P2a) 은 분극 극성이 반대이기 때문에, 식 (1) 및 (2) 에서는 온도 상승 (t) 에서 기인하는 전압 Vta 의 부호가 반대가 된다. 마찬가지로, 압전 소자판 (41) 의 2 개의 부분 (P1b 및 P2b) 도 분극 극성이 반대이기 때문에, 식 (3) 및 (4) 에서는 온도 상승 (t) 에서 기인하는 전압 Vtb 의 부호가 반대가 된다.Becomes In addition, since the polarization polarities of the two portions P1a and P2a of the
식 (1) 및 (2) 로부터, From the formulas (1) and (2),
Vfa = (1/2)ㆍ(V1a+V2a) … (5) Vfa = (1/2) ... (V1a + V2a)... (5)
Vta = (1/2)ㆍ(V1a-V2a) … (6)Vta = (1/2) ... (V1a-V2a)... (6)
가 되고, 식 (3) 및 (4) 에서, And in the formulas (3) and (4),
Vfb = (1/2)ㆍ(V1b+V2b) … (7) Vfb = (1/2) ... (V1b + V2b)... (7)
Vtb = (1/2)ㆍ(V1b-V2b) … (8)Vtb = (1/2)-(V1b-V2b)... (8)
이 된다. 그래서, 압전 소자판 (39) 과 압전 소자판 (41) 의 평균을 내어, 응력 (f) 에서 기인하는 전압 Vf 와 온도 상승 (t) 에서 기인하는 전압 Vt 는, Becomes Therefore, the
Vf = (1/2)ㆍ(Vfa+Vfb) Vf = (1/2) · (Vfa + Vfb)
= (1/4)ㆍ(V1a+V2a+V1b+V2b) … (9) = (1/4) · (V1a + V2a + V1b + V2b)... (9)
Vt = (1/2)ㆍ(Vta+Vtb) Vt = (1/2) · (Vta + Vtb)
= (1/4)ㆍ(V1a+V1b-V2a-V2b) … (10) = (1/4) (V1a + V1b-V2a-V2b)... 10
이 된다. 즉, 응력 (f) 은 (V1a+V2a+V1b+V2b) 에 비례하고, 온도 상승 (t) 은 (V1a+V2a-V1b-V2b) 에 비례한다. 따라서, 압전 소자 수단 (3) 에 대한 통전 정지시에, 구동 제어부 (T) 는, 압전 소자판 (39) 의 2 분할된 부분 (P1a 및 P2a) 에 발생하는 전압 (V1a 및 V2a) 과 압전 소자판 (41) 의 2 분할된 부분 (P1b 및 P2b) 에 발생하는 전압 (V1b 및 V2b) 을 각각 측정함으로써, 압전 소자 수단 (3) 에 대하여 Y 방향에 발생하는 응력 (f) 과 온도 상승 (t) 을 검출할 수 있다.Becomes That is, the stress f is proportional to (V1a + V2a + V1b + V2b), and the temperature rise t is proportional to (V1a + V2a-V1b-V2b). Accordingly, at the time of stopping the energization of the piezoelectric element means 3, the drive control unit T includes the voltages V1a and V2a and the piezoelectric elements generated in the two divided portions P1a and P2a of the
또한, 도시하지 않지만, 제 3 압전 소자부 (33) 에 있어서도, 제 1 압전 소자부 (31) 와 마찬가지로, 그 적층 방향의 양단부에 위치하는 전극판 (48 및 52) 이 각각 압전 소자판 (49 및 51) 의 2 분할된 부분에 대응하여 X 축 방향을 따라서 2 개의 부분으로 분할되어 있고, 각 전극판 (48 및 52) 의 2 분할된 부분으로부터 각각 단자가 인출되어 구동 제어부 (T) 에 접속되어 있다. 또한, 제 3 압전 소자부 (33) 의 적층 방향의 중간부에 위치하는 전극판 (50) 은, 2 분할되지 않고, 전기적으로 접지되어 있다.Although not shown, also in the third
이 제 3 압전 소자부 (33) 에 있어서는, 압전 소자 수단 (3) 에 대한 통전 정지시에, 압전 소자판 (49) 의 2 분할된 부분에 발생하는 전압과 압전 소자판 (51) 의 2 분할된 부분에 발생하는 전압을 구동 제어부 (T) 에서 각각 측정함으로써, 압전 소자 수단 (3) 에 대하여 X 방향에 발생하는 응력 (f) 과 온도 상승 (t) 을 검출할 수 있다.In the third
또한, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 제 2 압전 소자부 (32) 의 3 개의 전극판 (43, 45, 47) 은 모두 2 분할되어 있지 않고, 제 2 압전 소자부 (32) 의 적층 방향의 양단부에 위치하는 전극판 (43 및 47) 으로부터 각각 단자가 인출되어 구동 제어부 (T) 에 접속되어 있다. 제 2 압전 소자부 (32) 의 적층 방향의 중간부에 위치하는 전극판 (45) 은 전기적으로 접지되어 있다.In addition, as shown in FIG. 6, the three
여기서, 구동 제어부 (T) 로부터 압전 소자 수단 (3) 에 대한 통전이 정지되어 있을 때에, 압전 소자 수단 (3) 에 Z 방향의 응력 (f) 이 발생함과 함께 온도가 t 만큼 상승하였을 때에, 응력 (f) 에서 기인하여 압전 소자판 (44 및 46) 에 각각 발생하는 전압을 Vf1 및 Vf2 로 하고, 온도 상승 (t) 에서 기인하여 압전 소자판 (44 및 46) 에 각각 발생하는 전압을 Vt1 및 Vt2 로 하면, 구동 제어부 (T) 에 의해 전극판 (43 및 47) 을 통해서 각각 측정되는 압전 소자판 (44 및 46) 의 전압 V1 및 V2 는, Here, when the energization from the drive control part T to the piezoelectric element means 3 is stopped, when the stress f in the Z direction is generated in the piezoelectric element means 3 and the temperature rises by t, The voltages generated in the
V1 = Vf1+Vt1 … (11) V1 = Vf1 + Vt1... (11)
V2 = Vf2+Vt2 … (12) V2 = Vf2 + Vt2... (12)
가 된다. 여기서, 상기의 Vt1 및 Vt2 를 Y 방향 또는 X 방향에서 구한 온도 상승 (t) 에서 기인하는 전압 Vt 와 근사시키면, 상기 서술한 식 (11) 및 (12) 는, Becomes Here, when said Vt1 and Vt2 are approximated with the voltage Vt resulting from the temperature rise (t) calculated | required in the Y direction or the X direction, Formula (11) and (12) mentioned above are
V1 = Vf1+Vt V1 = Vf1 + Vt
V2 = Vf2+Vt V2 = Vf2 + Vt
가 되고, 한 쌍의 압전 소자판 (44 및 46) 의 평균을 내고, 응력 (f) 에서 기인하는 전압 Vf 는, Becomes the average of the pair of
Vf = (1/2)ㆍ(Vf1+Vf2) Vf = (1/2) · (Vf1 + Vf2)
= (1/2)ㆍ(V1+V2-2Vt) = (1/2) · (V1 + V2-2Vt)
가 된다. 즉, 응력 (f) 은 (V1+V2-2Vt) 에 비례한다. 따라서, 압전 소자 수단 (3) 에 대한 통전 정지시에, 구동 제어부 (T) 는 한 쌍의 압전 소자판 (44 및 46) 에 발생하는 전압 V1 및 V2 를 측정함으로써, 압전 소자 수단 (3) 에 대하여 Z 방향에 발생하는 응력 (f) 을 검출할 수 있다.Becomes That is, the stress f is proportional to (V1 + V2-2Vt). Therefore, when the energization stops with respect to the piezoelectric element means 3, the drive control part T measures the voltages V1 and V2 which generate | occur | produce in the pair of
또, 제 2 압전 소자부 (32) 의 한 쌍의 압전 소자판 (44 및 46) 을 서로 상이한 열팽창 계수를 갖는 재료로 형성하면, 이들 압전 소자판 (44 및 46) 에 발생하는 전압 V1 및 V2 를 측정함으로써, 응력뿐만 아니라 온도도 검출할 수 있다.In addition, when the pair of
다음으로, 본 발명의 실시형태에 관련된 물체 핸들링 장치의 동작에 관해서 설명한다. 구동 제어부 (T) 로부터 진동 액추에이터 (A) 의 제 1 압전 소자부 (31) 의 전극판 (38 및 42) 에 각각 스테이터 (2) 의 고유 진동수에 가까운 주파수의 교류 전압을 인가하여 한 쌍의 압전 소자판 (39 및 41) 에 통전하면, 이들 한 쌍의 압전 소자판 (39 및 41) 의 2 분할된 부분이 Z 축 방향으로 팽창과 수축을 교대로 반복하여, 스테이터 (2) 에 Y 축 방향의 굽힘 진동 (flexural oscillation) 을 발생한다.Next, operation | movement of the object handling apparatus which concerns on embodiment of this invention is demonstrated. A pair of piezoelectric elements are applied from the drive control unit T to the
또한, 구동 제어부 (T) 로부터 진동 액추에이터 (A) 의 제 2 압전 소자부 (32) 의 전극판 (43 및 47) 에 각각 스테이터 (2) 의 고유 진동수에 가까운 주파수의 교류 전압을 인가하여 한 쌍의 압전 소자판 (44 및 46) 에 통전하면, 이들 한 쌍의 압전 소자판 (44 및 46) 이 Z 축 방향으로 팽창과 수축을 반복하여, 스테이터 (2) 에 Z 축 방향의 종(縱)진동을 발생한다.Further, a pair of AC voltages having a frequency close to the natural frequency of the
그리고, 구동 제어부 (T) 로부터 진동 액추에이터 (A) 의 제 3 압전 소자부 (33) 의 전극판 (48 및 52) 에 각각 스테이터 (2) 의 고유 진동수에 가까운 주파수의 교류 전압을 인가하여 한 쌍의 압전 소자판 (49 및 51) 에 통전하면, 이들 한 쌍의 압전 소자판 (49 및 51) 의 2 분할된 부분이 Z 축 방향으로 팽창과 수축을 교대로 반복하여, 스테이터 (2) 에 X 축 방향의 굽힘 진동을 발생한다.Then, a pair of AC voltages having a frequency close to the natural frequency of the
또, 구동 제어부 (T) 로부터 제 1 압전 소자부 (31) 의 전극판 (38 및 42) 에 교류 전압을 인가할 때에는, 각 전극판 (38 및 42) 의 2 분할된 부분에 서로 같은 값의 전압이 동시에 인가되도록 설정되어 있다. 마찬가지로, 구동 제어부 (T) 로부터 제 3 압전 소자부 (33) 의 전극판 (48 및 52) 에 교류 전압을 인가할 때에도, 각 전극판 (48 및 52) 의 2 분할된 부분에 서로 같은 값의 전압이 동시에 인가되도록 설정되어 있다.Moreover, when applying an alternating voltage to the
전술한 바와 같이, 구동 제어부 (T) 에 의해 진동 액추에이터 (A) 의 압전 소자 수단 (3) 에 통전함으로써, 제 1 압전 소자부 (31) 에 의한 Y 축 방향의 굽힘 진동, 제 2 압전 소자부 (32) 에 의한 Z 축 방향의 종진동 및 제 3 압전 소자부 (33) 에 의한 X 축 방향의 굽힘 진동 중 2 개 또는 3 개 모두를 조합한 복합 진동을 발생시켜, 스테이터 (2) 의 단차 (21) 에 타원 진동을 형성함으로써, 로터 (4) 를 3차원 방향으로 자유롭게 회전 구동할 수 있다.As described above, the bending control in the Y-axis direction by the first
여기서, 진동 액추에이터 (A) 의 로터 (4) 를 회전시켜 출력축 부재 (5) 를 스테이터 (2) 에 대하여 기울어 움직이게 하면, 출력축 부재 (5) 의 기울어 움직임에 동반하여 제 1 마디 (B), 제 2 마디 (C) 및 제 3 마디 (D) 가 서로의 상대 자세를 유지한 채로 스테이터 (2) 에 대하여 기울어 움직이게 된다.Here, when the
또한, 진동 액추에이터 (A) 의 로터 (4) 를 회전시켜 출력축 부재 (5) 를 그 자신의 축 둘레로 회전시키면, 출력축 부재 (5) 와 함께 제 1 베벨 기어 (6) 가 회전한다. 이 제 1 베벨 기어 (6) 의 회전에 동반하여 제 2 베벨 기어 (8) 가 제 2 관절의 축 (S1) 둘레로 회전함으로써 제 2 마디 (C) 가 제 1 마디 (B) 에 대하여 기울어 움직임과 함께, 제 3 ∼ 제 5 베벨 기어 (9 ∼ 11) 를 통해서 제 6 베벨 기어 (12) 가 제 3 관절의 축 (S2) 둘레로 제 2 베벨 기어 (8) 와 동일 방향으로 회전함으로써 제 3 마디 (D) 가 제 2 마디 (C) 에 대하여 기울어 움직이게 된다.In addition, when the
또, 로터 (4) 를 회전시켜 출력축 부재 (5) 의 스테이터 (2) 에 대한 기울어 움직임과 출력축 부재 (5) 의 축 둘레 회전을 동시에 실시하면, 제 1 마디 (B) 가 스테이터 (2) 에 대하여 기울어 움직이게 되면서, 제 1 마디 (B) 에 대하여 제 2 마디 (C) 가, 또한 제 2 마디 (C) 에 대하여 제 3 마디 (D) 가 각각 기울어 움직이게 된다.Moreover, when the
이와 같이, 구동 제어부 (T) 에 의해 진동 액추에이터 (A) 의 압전 소자 수단 (3) 에 통전하여 로터 (4) 를 회전시킴으로써 관절 기구의 제 1 마디 (B), 제 2 마디 (C) 및 제 3 마디 (D) 를 각각 기울어 움직이게 할 수 있어, 이 관절 기구를 사용하여 물체를 이동시키거나, 물체를 파지하거나 할 수 있다. 즉, 관절 기구에 의해 물체를 핸들링할 수 있다.In this manner, the first control unit B, the second node C, and the first unit B of the joint mechanism are operated by energizing the piezoelectric element means 3 of the vibration actuator A by the drive control unit T to rotate the
여기서, 예를 들어 도 7 에 나타낸 바와 같은 물체 (M) 를 관절 기구에 의해 파지하고 그 상태를 유지하고자 할 때에는, 구동 제어부 (T) 로부터 진동 액추에이터 (A) 의 압전 소자 수단 (3) 에 대한 통전을 정지한다. 이와 같이 통전을 정지하더라도, 진동 액추에이터 (A) 의 로터 (4) 는 예압 수단으로서의 제 1 유지 부재 (14) 에 의해 소정의 압력으로 스테이터 (2) 에 가압 접촉되어 있기 때문에, 로터 (4) 와 스테이터 (2) 사이의 정지 토크에 의해 스테이터 (2) 에 대한 로터 (4) 의 회전이 방지되게 된다. 그 결과, 스테이터 (2), 관절 기구의 제 1 마디 (B), 제 2 마디 (C) 및 제 3 마디 (D) 의 상대 자세가 그대로의 상태로 유지되고, 이것에 의해 관절 기구로 물체 (M) 를 파지한 상태를 유지할 수 있다. 이와 같이, 구동 제어부 (T) 로부터 압전 소자 수단 (3) 에 대한 통전을 정지함으로써, 관절 기구에 의한 물체 (M) 의 핸들링 상태가 유지된다.Here, for example, when the object M as shown in FIG. 7 is gripped by the joint mechanism and the state is to be maintained, the drive control unit T is connected to the piezoelectric element means 3 of the vibration actuator A. FIG. Stop energization. Even if the energization is stopped in this way, since the
따라서, 관절 기구로 물체 (M) 를 파지한 상태를 유지하기 위해서 진동 액추에이터 (A) 에 계속해서 통전할 필요는 없어, 이것에 의해 에너지 소비량의 저감을 도모할 수 있다. 또한, 구동 제어부 (T) 로부터 압전 소자 수단 (3) 에 대한 통전을 정지함으로써 관절 기구의 그 때의 상태가 유지되기 때문에, 관절 기구에 의해 물체 (M) 가 파지되어 있을 때에 정전 등에 의해 구동 제어부 (T) 로부터 압전 소자 수단 (3) 에 대한 통전이 갑자기 정지되어도 물체 (M) 를 계속해서 파지할 수 있어, 관절 기구로부터 물체 (M) 가 낙하하는 것을 방지할 수 있다.Therefore, in order to maintain the state which hold | maintained the object M with a joint mechanism, it is not necessary to continue to energize the vibration actuator A, and, thereby, energy consumption can be reduced. In addition, since the state at that time of the joint mechanism is maintained by stopping the energization of the piezoelectric element means 3 from the drive controller T, the drive controller is controlled by a power failure or the like when the object M is held by the joint mechanism. Even when the energization of the piezoelectric element means 3 suddenly stops from (T), the object M can be held continuously, and the object M can be prevented from falling from the joint mechanism.
또한, 전술한 바와 같이 구동 제어부 (T) 로부터 압전 소자 수단 (3) 에 대한 통전을 정지하였을 때에도 구동 제어부 (T) 는 온 상태인 채로 되어, 구동 제어 부 (T) 는 압전 소자 수단 (3) 의 제 1 ∼ 제 3 압전 소자부 (31 ∼ 33) 의 6 장의 압전 소자판 (39, 41, 44, 46, 49, 51)의 전압을 각각 측정함으로써 압전 소자 수단 (3) 에 대한 X, Y, Z 방향의 응력 및 온도를 검출한다.In addition, even when the energization of the piezoelectric element means 3 is stopped from the drive control unit T as described above, the drive control unit T remains in the ON state, and the drive control unit T is the piezoelectric element means 3. X, Y to the piezoelectric element means 3 by measuring the voltages of the six
예를 들어, 관절 기구 또는 이 관절 기구에 의해 파지되어 있는 물체 (M) 에 대하여 외력이 작용하여, 관절 기구로부터 로터 (4) 및 스테이터 (2) 를 통해서 압전 소자 수단 (3) 에 응력이 발생하면, 그 때 압전 소자판에 발생하는 전압이 구동 제어부 (T) 에서 측정됨으로써 응력이 검출된다. 여기서, 검출한 응력이 소정치 이상이면, 구동 제어부 (T) 는 이 응력의 방향에 대응하는 압전 소자 수단 (3) 의 압전 소자판에 통전하여 로터 (4) 에 회전 토크를 부여함으로써, 이 때의 관절 기구에 의한 물체 (M) 의 핸들링 상태를 유지한다. 따라서, 관절 기구로 물체 (M) 를 파지하고 있을 때에 관절 기구 또는 물체 (M) 에 외력이 작용하더라도 물체 (M) 를 낙하시키지 않고 계속해서 파지할 수 있다.For example, an external force acts on the articulation mechanism or the object M held by the articulation mechanism, and stress is generated in the piezoelectric element means 3 from the articulation mechanism via the
이와 같이, 응력의 검출 및 응력에 대한 핸들링 제어를 이 물체 핸들링 장치 자체에 의해 자동으로 실시할 수 있다.In this way, the detection of stress and the handling control for the stress can be automatically performed by the object handling apparatus itself.
또한, 구동 제어부 (T) 는 압전 소자 수단 (3) 에 대한 통전 정지시에도 온 상태로 유지됨과 함께, 진동 액추에이터 (A) 는 통전시의 응답성이 우수하기 때문에, 구동 제어부 (T) 는 소정치 이상의 응력을 검출하였을 때에 압전 소자 수단 (3) 에 통전하여 즉시 진동 액추에이터 (A) 를 구동함으로써, 물체를 관절 기구로 파지한 상태를 유지할 수 있다.In addition, since the drive control part T is kept on even when the electricity supply stops with respect to the piezoelectric element means 3, and the vibration actuator A is excellent in responsiveness at the time of electricity supply, the drive control part T is small. When the stationary abnormality stress is detected, the piezoelectric element means 3 is energized and the vibration actuator A is immediately driven to maintain the state in which the object is held by the joint mechanism.
압전 소자 수단 (3) 의 압전 소자판 (39, 41, 44, 46, 49, 51) 을 응력 센서 및 온도 센서로서 겸용하여 응력 및 온도를 검출할 수 있기 때문에, 응력 센서나 온도 센서를 새롭게 형성할 필요가 없고, 따라서, 이 물체 핸들링 장치의 구조의 간소화 및 소형화가 실현됨과 함께 제조 비용을 저감할 수 있다.Since the
이러한 물체 핸들링 장치는, 로봇 핸드의 손가락뿐만 아니라, 로봇의 다리와 같이 복수의 관절을 갖는 각종 부분에 적용할 수 있다.Such an object handling apparatus can be applied not only to the finger of the robot hand but also to various parts having a plurality of joints such as the legs of the robot.
또, 구동 제어부 (T) 는, 압전 소자 수단 (3) 에 대한 통전 및 통전 정지를 번갈아 연속적으로 실시하여 응력 및 온도의 검출과 진동 액추에이터 (A) 의 구동을 번갈아 실시할 수도 있다.In addition, the drive control part T may alternately perform the energization and the energization stop with respect to the piezoelectric element means 3, and may alternately perform the detection of a stress and a temperature, and the drive of a vibration actuator A. FIG.
또한, 브리지 회로를 구성하거나 함으로써 응력 및 온도의 검출과 진동 액추에이터 (A) 의 구동을 동시에 실시할 수도 있고, 이것에 의해, 관절 기구에 의한 물체의 핸들링을 고정밀도로 실시할 수 있다. 이 경우에 검출되는 응력은, 구동에 의해 발생하는 힘과 실제 핸들링에서 가해지는 응력이 합성된 힘이다.In addition, by configuring the bridge circuit, the detection of stress and temperature and the drive of the vibration actuator A can be simultaneously performed, whereby the handling of the object by the joint mechanism can be performed with high accuracy. The stress detected in this case is the combined force of the force generated by the driving and the stress applied in the actual handling.
또한, 상기 서술한 실시형태에 있어서, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 진동 액추에이터 (A) 는 압전 소자 수단 (3) 과는 별도로, 압전 소자 수단 (3) 과 동일 구조를 갖고 주로 센서로서 사용되는 제 2 압전 소자 수단 (61) 을 갖고, 이 제 2 압전 소자 수단 (61) 을 압전 소자 수단 (3) 과 적층하여 배치함과 함께, 압전 소자 수단 (3) 에 대한 통전시에도 이 제 2 압전 소자 수단 (61) 에는 통전되지 않도록 구성할 수도 있다. 이와 같이 구성하면, 압전 소자 수단 (3) 에 통전하여 진동 액추에이터 (A) 를 구동하고 있을 때에도 구동 제어부 (T) 는 제 2 압전 소자 수단 (61) 의 압전 소자판의 전압을 측정함으로써 응력 및 온도를 검출할 수 있다.In addition, in the above-mentioned embodiment, as shown in FIG. 8, the vibration actuator A has the same structure as the piezoelectric element means 3, and is mainly used as a sensor, apart from the piezoelectric element means 3. It has a 2nd piezoelectric element means 61, this 2nd piezoelectric element means 61 is laminated | stacked and arrange | positioned with the piezoelectric element means 3, and this 2nd piezoelectric element also when energizing with the piezoelectric element means 3 is carried out. The means 61 can also be configured to not be energized. With this arrangement, even when the vibration actuator A is driven by energizing the piezoelectric element means 3, the drive control section T measures the voltage and the stress of the piezoelectric element plate of the second piezoelectric element means 61 by stress and temperature. Can be detected.
또, 물체를 핸들링할 때에, 압전 소자 수단 (3) 에 의한 구동력으로는 부족한 경우에, 구동 제어부 (T) 는 제 2 압전 소자 수단 (61) 에도 통전하여, 압전 소자 수단 (3) 과 제 2 압전 소자 수단 (61) 의 쌍방의 구동력에 의해 진동 액추에이터 (A) 를 구동할 수 있다.Moreover, when handling an object, when the driving force by the piezoelectric element means 3 is insufficient, the drive control part T energizes also the 2nd piezoelectric element means 61, and the piezoelectric element means 3 and the 2nd The vibrating actuator A can be driven by the driving force of both the piezoelectric element means 61.
또, 상기 서술한 실시형태에서의 관절 장치는 서로 연결된 복수의 베벨 기어를 갖고 있었지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 각종 링크 기구 또는 와이어 접속 등을 가지고 로터 (4) 의 회전에 의해 복수의 관절을 구동하는 관절 기구도 사용할 수 있다.Moreover, although the articulation apparatus in embodiment mentioned above had a some bevel gear connected to each other, it is not limited to this, It has various link mechanisms, a wire connection, etc., and it connects a some joint by rotation of the
또한, 상기 서술한 실시형태에서는 3 개의 관절을 갖는 관절 기구를 사용하였지만, 2 개 이하의 관절, 또는 4 개 이상의 관절을 갖는 관절 기구를 진동 액추에이터 (A) 의 로터 (4) 의 회전에 의해 구동하여 물체를 핸들링하도록 구성할 수도 있다.In addition, although the joint mechanism which has three joints was used in embodiment mentioned above, the joint mechanism which has two or less joints or four or more joints is driven by the rotation of the
또한, 관절 기구를 사용하는 대신에, 로터 (4) 에 연결되어 이 로터 (4) 의 회전에 의해 구동됨으로써 물체를 핸들링하는 각종 기구를 사용할 수도 있다.In addition, instead of using an articulation mechanism, it is also possible to use various mechanisms which are connected to the
또한, 로터 (4) 에 의해 직접적으로 물체를 핸들링하는 물체 핸들링 장치를 구성할 수도 있다.It is also possible to construct an object handling apparatus for handling the object directly by the
또, 상기한 실시형태의 진동 액추에이터 (A) 에서는 스테이터 (2) 와 로터 (4) 의 접촉은 단차 (21) 였지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 타원 운동을 전달할 수 있으면 평면으로 접촉하도록 하거나 곡면으로 접촉해도 되며, 환상이 아니어도 된다.Moreover, in the vibration actuator A of the above-mentioned embodiment, although the contact of the
또한, 상기한 실시형태에 있어서, Z 축 방향의 종진동, Y 축 방향 또는 X 축 방향의 굽힘 진동 대신에, 서로 직교하지 않는 복수의 진동을 조합한 복합 진동을 발생시켜 로터 (4) 를 회전시킬 수도 있다.In addition, in the above embodiment, instead of the longitudinal vibration in the Z-axis direction, the bending vibration in the Y-axis direction, or the X-axis direction, a composite vibration is generated by combining a plurality of vibrations not perpendicular to each other to rotate the
또한, 스테이터 (2) 와 로터 (4) 의 접촉 부분에 타원 운동을 발생시키고 있었지만, 각 축 방향의 진폭을 제어함으로써 원 운동을 발생시켜도 된다.In addition, although the elliptical motion was generated in the contact part of the
또, 상기한 실시형태에서는, X 축 방향의 굽힘 진동, Y 축 방향의 굽힘 진동, Z 축 방향의 종진동을 각각 별도의 압전 소자부에서 발생시키고, 진동을 합성시켜 복합 진동을 발생시키고 있었지만, 하나의 압전 소자부를 복수로 분극하고, 각 분극 전극에 인가하는 전압을 개별적으로 컨트롤해도 된다. 즉 위상, 진폭 등이 상이한 교류 전압을 합성한 전압을 각 분극 전극에 인가하여 단일 압전 소자부에서 복합 진동을 발생시켜도 된다.In addition, in the above embodiment, bending vibration in the X-axis direction, bending vibration in the Y-axis direction, and longitudinal vibration in the Z-axis direction are generated in separate piezoelectric element portions, and the vibrations are synthesized to generate a composite vibration. One piezoelectric element portion may be polarized in plural and the voltage applied to each polarization electrode may be individually controlled. That is, a composite vibration may be generated in a single piezoelectric element portion by applying a voltage obtained by synthesizing an alternating voltage having different phases, amplitudes, or the like to each polarizing electrode.
압전 소자 수단 (3) 은, 통전시에는 스테이터 (2) 를 진동시켜 로터 (4) 를 회전시키고, 비통전시에는 응력 및 온도의 센서로서 사용할 수 있는 1 장의 압전 소자판만을 갖는 것이어도 된다.The piezoelectric element means 3 may rotate only the
또한, 판형상 압전 소자에 한정되지 않고, 각종 형상의 압전 소자를 사용할 수도 있다.In addition, not only the plate-shaped piezoelectric element but also various piezoelectric elements can be used.
그리고, 상기한 실시형태에서는, 로터 (4) 가 구체상이고, 압전 소자 수단 (3) 에 의해 스테이터 (2) 를 진동시켜 로터 (4) 를 복수의 축 둘레로 회전시키는 다자유도의 진동 액추에이터를 사용하였지만, 그 대신에 로터를 단일한 축의 둘레로 회전시키는 1 자유도의 진동 액추에이터도 사용할 수 있다.In the above-described embodiment, the
또한, 구체상의 로터 (4) 대신에, 환상의 로터를 사용할 수도 있다.In addition, instead of the
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