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奈米長行程定位平台 - 行走 式. 班級:碩研機械一甲 學號 : MA110101 姓名 :朱子宏 授課指導老師:朱志良. 超音波馬達. 非共振超音波馬達( Nanometer Resolution Ultrasonic Motor , NRUSM ),其主要驅動原理,就是將多個壓電陶瓷片以不同的形式加以堆疊呈一單點接觸,使的最後的摩擦接觸點( Friction Tip ),可以依所堆疊的壓電陶瓷片總合的位移量進行移動 。 http://www.youtube.com/watch?v=MLsSFJ9E27Q.
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奈米長行程定位平台-行走式 班級:碩研機械一甲 學號:MA110101 姓名:朱子宏 授課指導老師:朱志良
超音波馬達 非共振超音波馬達(Nanometer Resolution Ultrasonic Motor,NRUSM),其主要驅動原理,就是將多個壓電陶瓷片以不同的形式加以堆疊呈一單點接觸,使的最後的摩擦接觸點(Friction Tip),可以依所堆疊的壓電陶瓷片總合的位移量進行移動。 http://www.youtube.com/watch?v=MLsSFJ9E27Q
NRUSM完整的變化動作流程,依左圖所示。通常都以組來表現,一組會有2隻腳,所以會有2個摩擦接觸點,為了均勻的施力於載台。共有8個步驟組成,接著再8個步驟動作一直重複,步驟4與步驟8為主要進行摩擦推動的2個步驟,並當其一個摩擦接觸點推動時,另一組縮短使其摩擦接觸點不與載台接觸,並同時調整左右方向已準備下一步的驅動。NRUSM完整的變化動作流程,依左圖所示。通常都以組來表現,一組會有2隻腳,所以會有2個摩擦接觸點,為了均勻的施力於載台。共有8個步驟組成,接著再8個步驟動作一直重複,步驟4與步驟8為主要進行摩擦推動的2個步驟,並當其一個摩擦接觸點推動時,另一組縮短使其摩擦接觸點不與載台接觸,並同時調整左右方向已準備下一步的驅動。
優點 缺點 超聲波馬達不受磁場干擾的影響 超聲波馬達有較大的保持扭矩 超聲波馬達在低轉速時有較大的輸出轉矩,可直接驅動負載 超聲波馬達運轉較為安靜 體積小重量輕 回應快速 結構簡單 摩擦會造成磨損的問題 超聲波馬達不適合高速運轉 超聲波馬達使用壽命較短 超聲波馬達定速控制的設計較為複雜 超聲波馬達成本較高
應用 日本產綜研開發奈米加工設備的SEM工作平臺 日本的CANON公司照相機的透鏡 日本SEIKO公司已研發出小型的超聲波馬達,它們可用於手錶上的日曆驅動和振動提示功能。 美國航空暨太空總署已經成功地將超聲波馬達應用在無人探測船的機械手臂上。 超聲波馬達的位移解析度可以達到次微米甚至是納米級的精度,所以未來在一些精密儀器、醫療設備以及半導體製造設備中如微型機器人,能夠攜帶藥物或微型機械,在人類的身體中進行如血管清除及藥物投射等工作。
參考文獻 1.http://www.cetd.com.tw/ec/thesisdetail.aspx?etdun=U0001-2607200619182800 2.http://www.tmit.ac.jp/~esl/db/nanoprobe.pdf 3.Y. Egashira, et al. ”Sub-Nanometer Resolution Ultrasonic Motor for Wafer Lithography Precision Stage”,Jpn. J. Appl. Phys.,Vol. 41,pp.5858-5863,2002 4.岩田洋輔,濱田真弘,黒岩裕之,西優弥,遠藤泰史,吉岡昌雄, 久保田弘(熊本大学),小坂光二(テックコンシェルジェ熊本)”オープンループ駆動を用いたプロービングシステム” 5.古川博之,小磯公房,遠藤泰史,橋口弘幸,原田崇,永本恵市,中田明良,久保田弘, “非共振型超音波モータ駆動ステージの制御パラメータモニタリング” 6.http://www2.nkfust.edu.tw/~rffung/lab/data/lab07.html 7. http://www.youtube.com/watch?v=MLsSFJ9E27Q 8. http://wenku.baidu.com/view/29e3622c0066f5335a81213b.html