多自由度超音波アクチュエータの小型化とアレイ化  [in Japanese] Miniaturization and Arrayed Arrangement of the Multi-Degree-of-Freedom Ultrasonic Actuator  [in Japanese]

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Abstract

多自由度アクチュエータはロボットや多次元移動ステージなどの分野で必要とされているが、なかでも超音波型は、小型、簡素な構造、静粛性などの利点を有している。これまでに棒の縦振動と2つの直交するたわみ振動を用いる方式が提案されているが、複数の種類の圧電素子が必要であるなど小型化を行うには構造が依然複雑であった。本研究ではミリメートルオーダの大きさの多自由度超音波アクチュエータの実現およびアレイ化を目指す。このために、筆者らは基板上に製作可能な片端固定の棒と1枚の圧電素子を用いた簡素な構造を提案している。今回、アクチュエータのアレイ配置を行い各素子の動作及びステージ動作について検討した。また、素子間の結合に関するシミュレーションを行なった。

In this paper, we propose a configuration for the two dimensional array of multi-degree-of-freedom (MDOF) ultrasonic actuators. The MDOF motions are achieved by the combination of two bending and one longitudinal vibrations excited on a column fixed on a substrate. Only one piezoelectric element is used instead of a stack of different types of PZT elements to drive the vibrations, since a new voltage application method is introduced. First, we describe the configuration of the actuator, an excitation method of each vibration, and the operating principles of the MDOF motion. Second, vibration and rotation characteristics of the array actuator are evaluated experimentally and discussed for a prototype with 7.0 mm-diameter. Last, stage operation using an acrylic plate was examined.

Journal

  • IEICE technical report

    IEICE technical report 106(440), 1-6, 2006-12-14

    The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

References:  10

Codes

  • NII Article ID (NAID)
    110006207298
  • NII NACSIS-CAT ID (NCID)
    AN1001290X
  • Text Lang
    JPN
  • Article Type
    ART
  • ISSN
    09135685
  • NDL Article ID
    8602978
  • NDL Source Classification
    ZN33(科学技術--電気工学・電気機械工業--電子工学・電気通信)
  • NDL Call No.
    Z16-940
  • Data Source
    CJP  NDL  NII-ELS 
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