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超声波电机
简称USM,一种全新概念的驱动装置,它利用压电材料的逆电效应(即电致伸缩效应),把电能转换为弹性体的超声振动,并通过摩擦传动的方式转换成运动体的回转或直线运动。 传统电机无法匹敌的优点 结构紧凑,设计灵活,转矩密度大(转矩密度可以达到传统电机的5-10倍),可实现电机的短、小、薄。 低速大扭矩,无需齿轮减速机构,可直接驱动。 响应快(毫秒级)断电自锁,且具有较大的保持扭矩。 控制精度高,可达纳米级。 电磁兼容性好,无线圈,无绕组,工作时不产生磁场也不受外界磁场干扰。 静音,超声电机工作频率一般在20KHz以上,超出人的听觉范围。 环境使用性强,可用于真空,高低温,振动等环境。 应用场景: 航空航天领域:航空航天器往往处在高真空、极端温度、强辐射、无法有效润滑等恶劣条件中,且对系统重量要求严苛,超声电机是其中驱动器的最佳选择。 精密仪器仪表:电磁电机用齿轮箱减速来增大力矩,由于存在齿轮间隙和回程误差,难以达到很高定位精度,而超声电机可直接实现驱动,且响应快、控制特性好,可用于精密仪器仪表。 机器人的关节驱动:用超声电机作为机器人的关节驱动器,可将关节的固定部分和运动部分分别与超声电机的定、转子作为一体,使整个机构非常紧凑。日本开发出球型超声电机,为多自由度机器人的驱动解决了诸多的难题。 电磁干扰很强或不允许产生电磁干扰的场合: 微型机械技术中的微驱动器:医疗领域是微机械技术运用最具代表性的领域之一,超声电机在手术机器人和外科手术器械上已得到应用。 |
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