超声波电机

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。