3个行波定子的2自由度球形超声波电机

提出一种基于3个行波定子的2自由度球形行波型超声波电机，给出了其结构及其驱动原理，重点介绍行波定子自动对心的自适应结构及其螺旋弹簧，该种结构可使每一个行波定子能柔顺地压紧球转子，可克服由3个行波定子的加工及其安装误差对电机产生的影响，保证每个定转子接触圆周之间的预紧力比较均匀一致。同时，给出了该种2自由度球电机的机械特性计算公式，并以极小范数解为优化目标等手段，分析了此球电机的性能特点。研制的球电机样机球转子直径40mm，堵转力矩达0.12N×m，空载转速90r/min，且各方向性能较一致。此球电机具有结构紧凑、安装方便和性能优越的特点，可用于机器人手腕、CCD云台控制等许多场合。