压电电机的控制方法、压电电机以及机器人技术

本发明专利技术提供压电电机的控制方法、压电电机以及机器人，能够实现长寿命化。一种压电电机的控制方法，该压电电机具有具备压电元件的振动部、和向被驱动体传递所述振动部的振动的传递部，通过向所述压电元件的通电而合成纵向振动以及弯曲振动，使所述振动部振动并使所述传递部进行椭圆运动，通过所述椭圆运动使所述被驱动体移动，在所述压电电机的控制方法中，根据所述传递部受到的负载来变更所述椭圆运动的轨道。的轨道。的轨道。

【技术实现步骤摘要】
压电电机的控制方法、压电电机以及机器人


[0001]本专利技术涉及压电电机的控制方法、压电电机以及机器人。

技术介绍

[0002]例如，在专利文献1所记载的压电电机中，构成为：对使压电振子向加压方向的顶推振动、和向与加压方向垂直的方向的弯曲振动叠加而得的椭圆振动进行激励，通过该椭圆振动而被驱动体进行驱动。此外，在该压电电机中，通过使弯曲振动相对于顶推振动的振幅比变化，而使被驱动体的速度变化。
[0003]专利文献1：日本特开2021
‑
027621号公报
[0004]然而，在这样的压电电机中，降低压电电机的与被驱动体的接触部分、被驱动体的与压电电机的接触部分的磨损，而实现压电电机的长寿命化的情况是困难的。

技术实现思路

[0005]本专利技术的压电电机的控制方法的特征在于，所述压电电机具有具备压电元件的振动部以及向被驱动体传递所述振动部的振动的传递部，通过向所述压电元件的通电而合成纵向振动以及弯曲振动，使所述振动部振动并使所述传递部进行椭圆运动，通过所述椭圆运动使所述被驱动体移动，在所述压电电机的控制方法中，根据所述传递部受到的负载来变更所述椭圆运动的轨道。
[0006]本专利技术的压电电机的特征在于，具有：被驱动体；压电致动器，具有具备压电元件的振动部以及向所述被驱动体传递所述振动部的振动的传递部，通过向所述压电元件的通电而合成纵向振动以及弯曲振动，使所述振动部振动并使所述传递部进行椭圆运动，通过所述椭圆运动使所述被驱动体移动；以及控制装置，控制所述压电致动器的驱动，所述控制装置根据所述传递部受到的负载来变更所述椭圆运动的轨道。
[0007]本专利技术的机器人的特征在于，具有：压电电机；以及可动部，通过所述压电电机的驱动而进行驱动，所述压电电机具有：被驱动体；压电致动器，具有具备压电元件的振动部以及向所述被驱动体传递所述振动部的振动的传递部，通过向所述压电元件的通电而合成纵向振动以及弯曲振动，使所述振动部振动并使所述传递部进行椭圆运动，通过所述椭圆运动使所述被驱动体移动；以及控制装置，控制所述压电致动器的驱动，所述控制装置根据所述传递部受到的负载来变更所述椭圆运动的轨道。
附图说明
[0008]图1是示出第一实施方式所涉及的压电电机的俯视图。
[0009]图2是示出施加于压电致动器的驱动信号的图。
[0010]图3是示出施加了图2的驱动信号时的压电致动器的驱动状态的俯视图。
[0011]图4是示出施加于压电致动器的驱动信号的图。
[0012]图5是示出施加了图4的驱动信号时的压电致动器的驱动状态的俯视图。
[0013]图6是示出对压电致动器施加了负载的状态的俯视图。
[0014]图7是示出对压电致动器施加了负载的状态的俯视图。
[0015]图8是纵向振动与弯曲振动的振幅的相位差θ为15
°
时的图表。
[0016]图9是示出纵向振动与弯曲振动的振幅的相位差θ为15
°
时的椭圆运动的轨道的图表。
[0017]图10是纵向振动与弯曲振动的振幅的相位差θ为90
°
时的图表。
[0018]图11是示出纵向振动与弯曲振动的振幅的相位差θ为90
°
时的椭圆运动的轨道的图表。
[0019]图12是示出椭圆运动的轨道根据驱动信号的频率而变化的图表。
[0020]图13是示出负载为零时的相位差θv与转子速度以及发热量的关系的图表。
[0021]图14是示出负载为保持力的25％时的相位差θv与转子速度以及发热量的关系的图表。
[0022]图15是示出负载为保持力的50％时的相位差θv与转子速度以及发热量的关系的图表。
[0023]图16是示出压电电机的控制方法的流程图。
[0024]图17是示出负载与相位差的关系的图表。
[0025]图18是示出第二实施方式所涉及的机器人的立体图。
[0026]附图标记说明
[0027]1：压电电机；2：转子；21：外周面；22：主面；3：压电致动器；3A：压电元件；3B：压电元件；3C：压电元件；3D：压电元件；3E：压电元件；3F：压电元件；3G：压电元件；31：振动部；32：支承部；33：梁部；331：第一梁部；332：第二梁部；34：传递部；4：编码器；6：施力部件；61：保持部；62：基台；63：弹簧组；64：弹簧组；7：控制装置；8：负载检测部；81：第一负载检测用压电元件；82：第二负载检测用压电元件；1000：机器人；1100：基座；1210：第一臂；1220：第二臂；1230：第三臂；1240：第四臂；1250：第五臂；1260：第六臂；1310：第一臂转动机构：1320：第二臂转动机构；1330：第三臂转动机构；1340：第四臂转动机构；1350：第五臂转动机构；1360：第六臂转动机构；1400：机器人控制部；1500：末端执行器；A1：箭头；A2：箭头；B1：箭头；B2：箭头；F：负载；O：旋转轴；P1：共振峰值；P2：共振峰值；R1：短轴半径；R2：长轴半径；R1/R2：椭圆比；RR1：频率振动特性；RR2：频率振动特性；S1：步骤；S2：步骤；S3：步骤；S4：步骤；S5：步骤；S6：步骤；S7：步骤；ST：工作台；V1：驱动信号；V2：驱动信号；V3：驱动信号；W1：振幅；W2：振幅；f：频率；f1：频率；f2：频率；f3：频率；θs：相位差；θv：相位差。
具体实施方式
[0028]以下，基于附图所示的优选的实施方式对本专利技术的压电电机的控制方法、压电电机以及机器人详细进行说明。
[0029]<第一实施方式>
[0030]图1是示出第一实施方式所涉及的压电电机的俯视图。图2是示出施加于压电致动器的驱动信号的图。图3是示出施加了图2的驱动信号时的压电致动器的驱动状态的俯视图。图4是示出施加于压电致动器的驱动信号的图。图5是示出施加了图4的驱动信号时的压电致动器的驱动状态的俯视图。图6以及图7是示出对压电致动器施加了负载的状态的俯视
图。图8是纵向振动与弯曲振动的振幅的相位差θ为15
°
时的图表。图9是示出纵向振动与弯曲振动的振幅的相位差θ为15
°
时的椭圆运动的轨道的图表。图10是纵向振动与弯曲振动的振幅的相位差θ为90
°
时的图表。图11是示出纵向振动与弯曲振动的振幅的相位差θ为90
°
时的椭圆运动的轨道的图表。图12是示出椭圆运动的轨道根据驱动信号的频率而变化的图表。图13是示出负载为零时的相位差θv与转子速度以及发热量的关系的图表。图14是示出负载为保持力的25％时的相位差θv与转子速度以及发热量的关系的图表。图15是示出负载为保持力的50％时的相位差θv与转子速度以及发热量的关系的图表。图16是示出压电电机的控制方法的流程图。图17是示出负载与相位差的关系的图表。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压电电机的控制方法，其特征在于，所述压电电机具有具备压电元件的振动部以及向被驱动体传递所述振动部的振动的传递部，通过向所述压电元件的通电而合成纵向振动以及弯曲振动，使所述振动部振动并使所述传递部进行椭圆运动，通过所述椭圆运动使所述被驱动体移动，在所述压电电机的控制方法中，根据所述传递部受到的负载来变更所述椭圆运动的轨道。2.根据权利要求1所述的压电电机的控制方法，其特征在于，所述压电电机具有负载检测部，所述负载检测部检测所述负载，基于所述负载检测部的检测结果，变更所述椭圆运动的轨道。3.根据权利要求2所述的压电电机的控制方法，其特征在于，所述负载检测部具有负载检测用压电元件，所述负载检测用压电元件配置在与所述振动部连接的梁部，基于所述负载检测用压电元件的输出，检测所述负载。4.根据权利要求1至3中任一项所述的压电电机的控制方法，其特征在于，在将所述椭圆运动的短轴半径相对于长轴半径之比设为椭圆比时，所述负载越大，则越减小椭圆比。5.根据权利要求1至3中任一项所述的压电电机的控制方法，其特征在于，通过变更所述纵向振动与所述弯曲振动的相位差来变更所述椭圆运动的轨道。6.根据权利要求5所述的压电电机的控制方法，其特征在于，所述压电元件具有所述纵向振动用的纵向振动用压电元件和所述弯曲振动用的弯曲振动用压电元件，通过对施加于所述纵向振动用压电元件的第一驱动信号与施加于所述弯曲振动用压电...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥智明，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：