Motori piezoelettrici

I motori Piezo LEGS possono essere utilizzati in modi diversi a seconda delle esigenze dell’applicazione specifica. La questione chiave è sempre la risoluzione richiesta. Come suggerisce il nome, un motore Piezo LEGS effettua dei passi per creare il movimento e, proprio come negli esseri umani, può “camminare” in modi diversi. Può muoversi velocemente o lentamente, fare passi lunghi, brevi o parziali e fermarsi in qualsiasi punto. Il tutto viene realizzato da diversi schemi di movimento e frequenze delle gambe.

Studiando in dettaglio una delle gambe piezoceramiche, si nota che l’attuatore è costruito come un bimorfo (figura 1). I lati sinistro e destro della gamba possono essere attivati indipendentemente (0–48V). Quando è eccitata, la gamba può estendersi e piegarsi di pochi micron. La punta della gamba (cioè il pattino per frizione) può spostarsi in qualsiasi punto all’interno dell’area a rombo, come illustrato nella figura 1. Quando la gamba non è eccitata, la punta della gamba si trova al punto a. Quando si attiva solo un lato della gamba, questo si piega a sinistra o a destra (rispettivamente b o d). Con entrambi i lati della gamba completamente attivati, si estende fino alla sua altezza massima (al punto c). Un motore Piezo LEGS dispone di diverse gambe dell’attuatore che funzionano insieme. Il movimento del motore dipenderà dai segnali di forma d’onda elettrica in ingresso. Per ottenere il movimento, due o più gambe vengono azionate in parallelo. In totale, ogni motore necessita di quattro segnali di controllo separati. Tuttavia, ogni gamba è controllata con due tensioni. Nella figura 2 sono rappresentate due diverse forme d’onda. Rombo è una forma d’onda rudimentale che fa muovere la punta della gamba secondo un modello rombico. Una forma d'onda più avanzata è denominata Delta. La forma d’onda Delta è ottimizzata per una camminata più fluida ed è la più indicata per un posizionamento ad alta precisione.