馬達智財聯盟 Motor Intellectual Property Alliance

新型壓電振動子之研發及其超音波馬達設計應用

作者	蕭仕偉、蔡明祺
摘要	近年馬達應用需求朝向微小化、精密化、多自由度化與低嗓音之設計，傳統電磁驅動馬達受限於致動原理，結構體積不易縮小。超音波馬達以獨特的驅動方式，比傳統電磁馬達，具有響應快速、低速大啟動扭矩且無聲的特點，適合應用於機器人關節、精密定位平台、醫學工程應用、微小組裝技術等領域，深具未來發展潛力。本論文提出一創新型壓電振動子結構，最大的特色在於採用垂直的電極設置，於振動子內產生非對稱且不均勻的電場分佈，產生特殊振動模態雅動物體往復運動。實驗結果顯示此新型振動子有別於目前習知的超音波馬達振動子，具有較高的功率密度，且體積小、結構簡單，為一創新之設計，可彈性裝設應用於旋轉、線型、平面與球面等各種不同形式的超音波馬達設計。且具有單相驅動的特色，只要一組輸入訊號，即可變換馬達行進方向，簡化了驅動電路的複雜度，亦可採用多相驅動提升超音波馬達性能。
關鍵字	超音波馬達、壓電振動子、球型馬達、主動式滑軌