奈米定位與量測技術報告 ( 行走 )

奈米定位與量測技術報告(行走) 指導老師：朱志良博士學生：李亮延學號：MA210112 日期：2013.10.22

行走式壓電原理 • 相位差 • 應用 • 結論 • 參考文獻目錄

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。行走式壓電原理

單一摩擦接觸點共使用8個壓電陶瓷片，主要分為上下兩部分，分別為上方的切線（Shear）方向移動，及下方的上下伸縮（Expend）移動。最後摩擦接觸點的位移量，為最前面壓電陶瓷片的總合。單一摩擦接觸點共使用8個壓電陶瓷片，主要分為上下兩部分，分別為上方的切線（Shear）方向移動，及下方的上下伸縮（Expend）移動。最後摩擦接觸點的位移量，為最前面壓電陶瓷片的總合。 Hashimoto提出的非共振超音波馬達

通以交流電時因兩組由不同排列方式的壓電材料，產生了左右及上下兩種形變。通以交流電時因兩組由不同排列方式的壓電材料，產生了左右及上下兩種形變。單腳相位差

微觀看它在伸長與縮短之間，兩組壓電材料位置會相差90度(慢90度)，若是將兩隻腳組合一起看的話，一來一往間就會相差180度產生類似走路的動作。微觀看它在伸長與縮短之間，兩組壓電材料位置會相差90度(慢90度)，若是將兩隻腳組合一起看的話，一來一往間就會相差180度產生類似走路的動作。雙腳相位差

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。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

NRUSM連續動作流程8步驟與相位變化圖

SEM必須在真空環境中進行觀察，所以在奈米加工設備的驅動裝置中通過使用非共振超音波馬達，減少了機構驅動裝置的軸數。SEM必須在真空環境中進行觀察，所以在奈米加工設備的驅動裝置中通過使用非共振超音波馬達，減少了機構驅動裝置的軸數。應用

NRUSM此機構來帶動定位平台，體積雖小但因為壓電陶瓷片的特性，其定位精準度可達到0.69nm、最大速度可達到85 mm/s、平均加速度可達到375 mm/s，對半導體製程微機電系統生醫檢測精密零件組裝都有很大的幫助。結論

黃雅君，〃行走式奈米長行程定位平台〃，南台科技大學，機械工程系所期中報告，2010.黃雅君，〃行走式奈米長行程定位平台〃，南台科技大學，機械工程系所期中報告，2010. 參考文獻

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