A Miniature Traveling Wave Ultrasonic Linear Motor Utilizing Bimorph Transducers

超声波电动机 双晶片 直线电机 声学 超声波传感器 小型化 定子 传感器 线性执行器 梁(结构) 执行机构 微执行器 推力 有限元法 材料科学 压电 工程类 电气工程 机械工程 物理 结构工程
作者
Zhiyi Wen,Dawei Wu,Kentaro Nakamura
出处
期刊:IEEE Transactions on Ultrasonics Ferroelectrics and Frequency Control [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:71 (6): 698-706 被引量:6
标识
DOI:10.1109/tuffc.2024.3395525
摘要

Scaling down linear actuators is crucial for various industrial applications, yet the efficiency of electromagnetic linear actuators decreases significantly as they are miniaturized. Millimeter-scale miniature ultrasonic motors, on the other hand, maintain high efficiency. This article describes a new approach to facilitate the miniaturization of traveling wave linear ultrasonic motors by attaching bimorph transducers to the ends of the stator beams. To control the resonance frequency and facilitate the generation of a traveling flexural wave in the beam, grooves are incorporated into the bimorph structure. Mechanical output is improved by amplifying the transverse displacement through the addition of teeth to the beam. Utilizing the finite element method (FEM), a prototype measuring 10×10×160 mm was designed, fabricated, and tested. It achieved an output speed of 53.7 mm/s and a thrust of 0.83 N at a peak-to-peak voltage of 300 V and a frequency of 32.7 kHz. The results show that the proposed ultrasonic linear motors with small size, simple structure, and overall compactness have promising applications in robotics, precision machining, medical equipment, and other fields requiring miniature compact linear motions.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
拟好啊完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
wy18567337203发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
doudouer发布了新的文献求助10
2秒前
舒心妙旋发布了新的文献求助10
3秒前
cheezle完成签到,获得积分10
3秒前
yp完成签到,获得积分10
3秒前
万能图书馆应助obsession采纳,获得10
3秒前
帅气蓝完成签到,获得积分10
4秒前
Akim应助忧郁寄瑶采纳,获得10
4秒前
快乐小鸟完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
橘子发布了新的文献求助30
6秒前
深情安青应助月与火采纳,获得10
6秒前
枫星羽完成签到,获得积分10
6秒前
cheezle发布了新的文献求助30
6秒前
以光之名发布了新的文献求助20
6秒前
orixero应助笨笨的寄真采纳,获得10
7秒前
所所应助tutu采纳,获得10
7秒前
罗奕芳完成签到,获得积分10
7秒前
小z发布了新的文献求助10
7秒前
怪点衣衣发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI6.1应助KEO采纳,获得30
8秒前
yang135完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
单薄铅笔完成签到,获得积分10
9秒前
爆米花应助一平采纳,获得10
9秒前
顾矜应助H-China采纳,获得10
10秒前
华仔应助YYJ采纳,获得10
10秒前
10秒前
YH完成签到,获得积分10
11秒前
薯条派完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
雪城完成签到,获得积分10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 540
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Materials Informatics Molecules, Crystals and Beyond A volume in Acta Materialia Book Series 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7068188
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8729409
关于积分的说明 18473517
捐赠科研通 6599930
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3126703
关于科研通互助平台的介绍 2223170
邀请新用户注册赠送积分活动 2102109