压电驱动器及可双向切变的高精度长行程压电直线电机

1.本发明涉及压电直线电机技术领域，具体涉及一种压电驱动器及可双向切变的高精度长行程压电直线电机。


背景技术：

2.压电电机是利用压电体的压电逆效应进行机电能量转换的电动机。目前，主流的压电电机分为压电驱动行走电机和惯性驱动式电机；其中，压电驱动行走电机也被称为尺蠖电机，是多个压电作动器被用于交替的箝位和移动动子。惯性驱动式电机由于运动面与接触点的摩擦力，运动面会随着压电陶瓷一起运动，当压电陶瓷到最大形变量时，施加快速降低的电压使压电陶瓷快速回缩到初始状态；由于惯性，运动面保持静止，而压电陶瓷回复到了初始状态，如此往复，压电电机就可实现连续的直线运动。
3.现有的压电驱动行走电机，例如，申请公布号为cn113824351a的发明专利申请公开了一种尺蠖型压电推杆电机及其迟滞特性补偿方法，该电机包括：外壳，运动推杆，驱动单元，pcb霍尔传感器，磁编码贴片，直线轴承和驱动控制器；所述驱动单元包括压电陶瓷堆叠和陶瓷片，使用螺栓将驱动单元固定在外壳内部，运动推杆安装在外壳、驱动单元、限位单元和外壳端盖的中心孔中；将直线轴承安装在外壳与运动推杆之间，在外壳端盖对应位置开有圆形孔，使得推杆电机能够始终保持直线运动。上述电机为基于仿生学中的尺蠖爬行原理，利用逆压电效应将电能转化为机械能的新型尺蠖型压电推杆电机，虽然具有体积小、动作连续、推力大、精度高、易于控制等优点。但是，仍然存在以下不足：压电驱动行走电机（尺蠖电机）一般包含夹持动作和拖动动作；上述电机中，对称放置的压电陶瓷堆叠是为了实现夹持作用，压电陶瓷剪切片是为了实现拖动作用，通过夹持动作与进行拖动动作的不断循环实现电机驱动，由于驱动过程中，存在夹持的动作会影响电机的驱动效率；而且压电陶瓷堆叠和压电陶瓷剪切片不是一体的，压电陶瓷之间的结合需要特定粘合剂，而粘合剂受的压力不可以过大，使得该电机可驱动负载比较小；另外，采用压电陶瓷堆叠和压电陶瓷剪切片两种压电陶瓷，成本会比较高。
4.现有的惯性驱动式电机，例如，申请公布号为cn112104258a的发明专利申请公开了一种夹钳式惯性压电直线电机，包括定子固定框和输出杆，所述定子固定框为中空结构，所述定子固定框两端分别连接左杠杆和右杠杆，所述左杠杆和右杠杆上下两端分别水平设置有上夹钳块和下夹钳块，两个所述下夹钳块之间放置有楔块，所述定子固定框内设置有环形叠层压电陶瓷，所述环形叠层压电陶瓷的上端抵靠在定子固定框上端的内表面，所述环形叠层压电陶瓷的下端抵靠在楔块上端，所述输出杆向下依次穿过定子固定框、环形叠层压电陶瓷、楔块，所述输出杆下端伸出楔块。上述直线电机采用了夹钳式结构，左右杠杆可以调整，满足不同的精度需求；同时夹钳式结构可以在实现高精度的同时通过增大工作时夹钳与输出杆间的正压力与摩擦力来提高输出推力。但是，上述直线电机仍然存在以下不足：上述直线电机中的输出杆向下依次穿过定子固定框、环形叠层压电陶瓷、楔块，输
出杆在运动时，会与固定框、环形叠层压电陶瓷、楔块产生摩擦，驱动的过程主要通过静摩擦和动摩擦交替转换，动摩擦极易对各个零件的接触面产生损坏，而且采用静摩擦和动摩擦交替转换驱动方式，会限制了直线电机驱动效率。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于克服上述存在的问题，提供一种压电驱动器，该压电驱动器结构简单，驱动效率高，驱动的过程中不会产生摩擦损坏，驱动负载大，成本较低。
6.本发明的另一个问题在于提供一种可双向切变的高精度长行程压电直线电机。
7.本发明的目的通过以下技术方案实现：一种压电驱动器，包括压电陶瓷、用于将所述压电陶瓷的变形位移进行放大并换向的杠杆桥式放大机构以及设置在所述杠杆桥式放大机构上用于实现位移驱动的切变机构，其中，所述切变机构包括上横梁、下横梁以及设置在所述上横梁与所述下横梁之间的多个柔性机构，多个柔性机构沿着横向方向排列，所述柔性机构的上端与所述上横梁连接，所述柔性机构的下端与所述下横梁连接，所述上横梁与所述杠杆桥式放大机构连接。
8.上述压电驱动器的工作原理是：以压电驱动器驱动驱动杆运动为例，驱动杆设置于切变机构的下方；压电陶瓷在供电后，压电陶瓷发生变形，产生横向变形位移，驱动杠杆桥式放大机构运动，杠杆桥式放大机构将横向变形位移放大，并将横向变形位移转换成竖向位移，带动切变机构向下运动，当下横梁到达驱动杆时，驱动杆对下横梁进行限位，上横梁继续向下运动，使得柔性机构产生横向变形，然后通过下横梁与驱动杆的摩擦力，带动驱动杆横向运动，实现了驱动杆的横向位移驱动。
9.本发明的一个优选方案，其中，所述杠杆桥式放大机构包括固定机构、设置在所述固定机构两端的放大杠杆以及桥式放大结构；其中，所述放大杠杆的上端与所述固定机构的端部活动连接；所述桥式放大结构的一端与其中一个放大杠杆的下端连接，所述桥式放大结构的另一端与另一个放大杠杆的下端连接；所述压电陶瓷位于所述固定机构与所述桥式放大结构之间，所述压电陶瓷的一端与其中一个放大杠杆连接，所述压电陶瓷的另一端与所述另一个放大杠杆连接。上述结构中，通电时，压电陶瓷驱动两个放大杠杆相互张开，即放大杠杆会绕着固定机构的端部转动，相互张开的两个放大杠杆放大了压电陶瓷的位移，放大杠杆的运动会带动桥式放大结构运动，桥式放大结构会对压电陶瓷的位移进一步放大，并将横向变形位移转变为竖向位移；桥式放大结构的运动会带动切变机构向下运动，当切变机构向下运动到达驱动杆时，驱动杆对切变机构限位，切变机构无法继续向下运动而产生横向变形，通过切变机构与驱动杆的摩擦力带动驱动杆进行运动。
10.优选地，所述柔性机构包括竖向设置的竖向梁以及倾斜设置的倾斜梁；其中，所述竖向梁的上端与所述上横梁固定连接；所述倾斜梁的上下两端均通过第一柔性铰链分别与竖向梁的下端以及下横梁连接。上述结构中，通过设置两个第一柔性铰链，可以降低切变机构的刚度，增加韧性，使得柔性机构容易产生变形和位移；具体地，当切变机构向下运动到达驱动杆时，驱动杆对下横梁进行限位，通过第一柔性铰链使得倾斜梁产生变形，带动下横梁横向运动，在下横梁与驱动杆的摩擦力作用下，带动驱动杆发生横向运动，实现位移驱
动。
11.优选地，每个所述放大杠杆包括杠杆、连接块设置在所述杠杆与连接块之间的第二柔性铰链，所述第二柔性铰链的一端与所述连接块连接，所述第二柔性铰链的另一端与所述杠杆连接；所述压电陶瓷连接在两个所述连接块之间。上述结构中，通过设置连接块，便于压电陶瓷的安装与连接，通过第二柔性铰链会使得连接块与杠杆之间运动更加灵活，压电陶瓷供电后，产生横向伸缩变形，推动两边连接块做相互远离运动，然后带动两个杠杆相互张开，放大了压电陶瓷的位移，张开的杠杆进而带动桥式放大结构运动，将压电陶瓷位移的进一步放大，并且将横向变形位移转变为竖向位移。
12.优选地，所述固定机构包括固定横梁以及设置在所述固定横梁两端的第三柔性铰链，两个所述第三柔性铰链分别与两个所述杠杆的上端连接。通过设置固定横梁，可以将整个压电驱动器进行固定，第三柔性铰链可以为杠杆提供转动的支点，便于杠杆运动。
13.优选地，所述桥式放大结构为桥式放大杆；所述桥式放大杆与两个所述杠杆成一体设置，所述桥式放大杆的中部向上凸出。上述结构中，桥式放大杆与两个杠杆成一体设置，使得结构变得更加简单，桥式放大杆的中部向上凸出可以起到放大位移的作用。
14.优选地，所述桥式放大杆的中部与所述上横梁的中部通过竖向块固定连接。其目的在于，便于切变机构的安装，还能使得压电驱动器的结构变得更加紧凑。
15.一种可双向切变的高精度长行程压电直线电机，包括横向设置的驱动杆以及至少一组用于驱动所述驱动杆进行横向移动的压电驱动机构，每组所述压电驱动机构包括多个沿着横向方向排列的压电驱动器，每组所述压电驱动机构中，至少有一个所述压电驱动器为正向设置，其余所述压电驱动器为反向设置。
16.上述可双向切变的高精度长行程压电直线电机的工作原理是：一个压电驱动器的驱动方向是单向的，因此，通过改变压电驱动器的放置方向，可以实现不同方向的驱动。具体地，当同时给所有正向设置的压电驱动器供电，压电驱动器通过切变机构可以驱动驱动杆正向（向左）运动，当需要驱动驱动杆反向（向右）运动时，切断正向设置的压电驱动器的电源，同时给所有反向设置的压电驱动器供电，压电驱动器通过切变机构可以驱动驱动杆反向（向右）运动。另外，驱动驱动杆正向（向左）运动时，正向设置的压电驱动器可以交替供电，从而提高驱动效率，同理，驱动驱动杆反向（向右）运动时，反向设置的压电驱动器也可以交替供电，也可以提高驱动效率。
17.优选地，所述压电驱动机构还包括“n”字型架；多个所述压电驱动器安装在所述“n”字型架上。通过设置“n”字型架，便于对压电驱动器的安装。
18.优选地，所述压电驱动机构为两组，两组所述压电驱动机构对称设置在所述驱动杆的上下两侧。其目的在于，提高压电直线电机的驱动效率以及驱动负载。
19.本发明与现有技术相比具有以下有益效果：1、本发明中的压电驱动器，结构非常简单，通过压电陶瓷通电后产生横向变形位移，通过杠杆桥式放大机构将横向变形位移放大，并将横向变形位移转换成竖向位移，带动切变机构向下运动，通过柔性机构产生横向变形，通过下横梁与驱动杆的摩擦力，驱动驱动杆横向运动，实现了驱动杆的横向位移驱动，相比于现有技术采用静摩擦和动摩擦交替转换进行驱动，本发明的压电驱动器驱动效率高，成本更加低。
20.2、本发明中的压电驱动器，驱动时，通过下横梁与驱动杆接触，通过摩擦力带动驱
动杆横向运动，相比现有技术中通过静摩擦和动摩擦交替转换进行驱动，动摩擦对机构极易产生磨损，而本技术中的压电驱动器，下横梁与驱动杆的接触面积大，且驱动方式为静摩擦驱动，驱动过程中不会产生摩擦损坏；且仅通过一个下横梁与驱动杆接触，其他部件不会与驱动杆产生接触，保证了压电驱动器的使用寿命。
21.3、本发明中的压电驱动器，通过设置多个柔性机构，可以增加力的输出，增大了压电驱动器的驱动负载。
22.4、本发明中的压电驱动器，整个机构是独立的，只需将压电驱动器安装好即可使用，如果驱动物体的重力增大，可以增加多个压电驱动器，使其达到驱动的目的。
23.5、本发明中的压电驱动器，杠杆桥式放大机构是对称设置的，切变机构是单向设置，因此，通过改变压电驱动器放置方向即可实现不同方向的驱动；通过控制压电陶瓷伸缩次数，从而精准控制驱动位移，实现高精度驱动；通过控制压电陶瓷的驱动频率，可以对驱动杆的速度进行精准控制，实现高精度的速度控制。
24.6、本发明中的压电驱动器，可以做到长行程的驱动，因为压电驱动器是固定不动的，只需要压电陶瓷伸缩一次就可产生一次位移，那么压电陶瓷的多次伸缩就可以产生多次位移，位移叠加后达到长行程驱动的目的。
25.7、本发明中的可双向切变的高精度长行程压电直线电机，通过将一部分压电驱动器正向设置，一部分压电驱动器反向设置，可以对驱动杆实现双向驱动；工作时，正向设置的压电驱动器可以交替驱动，从而提高驱动效率；同理，反向设置的压电驱动器也可以交替驱动，也可以提高驱动效率；另外，当正向设置的压电驱动器同时驱动时，正向运动的驱动力变大，驱动负载也变大；同理，反向设置的压电驱动器同时驱动时，反向运动的驱动力变大，驱动负载也变大；因此，本发明中的可双向切变的高精度长行程压电直线电机，驱动的灵活性更强；另外本发明如果满足驱动力的要求，理论上可以驱动的行程无效长。
26.8、本发明中的可双向切变的高精度长行程压电直线电机，可以按驱动情况适当增加或者减少压电驱动机构的组数以及压电驱动器的数量，从而驱动不同范围的负载，使其达到驱动的目的，扩展性非常好。例如，当正向驱动负载比较大时，可以增加正向设置的压电驱动器，从而达到驱动目的。
27.9、本发明中的可双向切变的高精度长行程压电直线电机，通过压电陶瓷进行驱动，抗干扰能力出众，精度更高，响应更快。
附图说明
28.图1-图3为本发明中的一种压电驱动器的其中一种具体实施方式的结构示意图，其中，图1为立体图，图2为另一个视角方向的立体图，图3为主视图。
29.图4为图3中a处的局部放大图。
30.图5为本发明中的压电驱动器在使用状态时的结构示意图。
31.图6为本发明中的杠杆桥式放大机构的放大原理示意图。
32.图7为本发明中的切变机构的驱动原理示意图。
33.图8为本发明中的压电驱动器正向设置的结构示意图，其中，箭头表示驱动方向。
34.图9为本发明中的压电驱动器反向设置的结构示意图，其中，箭头表示驱动方向。
35.图10本发明中的压电驱动器的驱动控制原理图。
36.图11为本发明中的压电驱动器的另一种具体实施方式的结构示意图。
37.图12为本发明中的一种可双向切变的高精度长行程压电直线电机的结构示意图。
38.图13为本发明中的压电直线电机中正向设置的压电驱动器交替向左驱动的示意图。
39.图14为本发明中的压电直线电机中反向设置的压电驱动器交替向右驱动的示意图。
40.图15-图16为本发明中的压电直线电机中压电驱动器在不同数量时的结构示意图。
具体实施方式
41.为了使本领域的技术人员很好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例和附图对本发明作进一步描述，但本发明的实施方式不仅限于此。
42.实施例1参见图1-图2，本实施例公开了一种压电驱动器，包括压电陶瓷1、用于将所述压电陶瓷1的变形位移进行放大并换向的杠杆桥式放大机构2以及设置在所述杠杆桥式放大机构2上用于实现位移驱动的切变机构3。
43.参见图1-图4，所述切变机构3包括上横梁4、下横梁5以及设置在所述上横梁4与所述下横梁5之间的多个柔性机构6，多个柔性机构6沿着横向方向均匀排列，所述柔性机构6的上端与所述上横梁4连接，所述柔性机构6的下端与所述下横梁5连接，所述上横梁4与所述杠杆桥式放大机构2连接。
44.参见图1-图9，本实施例中的压电驱动器，通过杠杆桥式放大机构2对压电陶瓷1的微小位移进行放大，并将压电陶瓷1的横向变形位移转换成竖向位移，压电驱动器的切变机构3竖向向下运动的位移是有限度的，当到达限度后，纵向位移会通过切变机构3转化为横向位移，最后通过摩檫力达到驱动的目的。该压电驱动器可利用压电陶瓷1高频伸缩的特性，进行不间断的驱动，也可通过改变驱动器放置的方向，改变驱动方向。
45.参见图1-图5，所述杠杆桥式放大机构2包括固定机构7、设置在所述固定机构7两端的放大杠杆8以及桥式放大结构9；其中，所述放大杠杆8的上端与所述固定机构7的端部活动连接；所述桥式放大结构9的一端与其中一个放大杠杆8的下端连接，所述桥式放大结构9的另一端与另一个放大杠杆8的下端连接；所述压电陶瓷1位于所述固定机构7与所述桥式放大结构9之间，所述压电陶瓷1的一端与其中一个放大杠杆8连接，所述压电陶瓷1的另一端与所述另一个放大杠杆8连接。上述结构中，通电时，压电陶瓷1驱动两个放大杠杆8相互张开，即放大杠杆8会绕着固定机构7的端部转动，相互张开的两个放大杠杆8放大了压电陶瓷1的位移，放大杠杆8的运动会带动桥式放大结构9运动，桥式放大结构9会对压电陶瓷1的位移进一步放大，并将横向变形位移转变为竖向位移；桥式放大结构9的运动会带动切变机构3向下运动，当切变机构3向下运动到达驱动杆12时，驱动杆12对切变机构3限位，切变机构3无法继续向下运动而产生横向变形，通过切变机构3与驱动杆12的摩擦力带动驱动杆12进行运动。
46.参见图1-图5，所述柔性机构6包括竖向设置的竖向梁6-1以及倾斜设置的倾斜梁6-2；其中，所述竖向梁6-1的上端与所述上横梁4固定连接；所述倾斜梁6-2的上下两端均通
过第一柔性铰链6-3分别与竖向梁6-1的下端以及下横梁5连接。上述结构中，通过设置两个第一柔性铰链6-3，可以降低切变机构3的刚度，增加韧性，使得柔性机构6容易产生变形和位移；具体地，当切变机构3向下运动到达驱动杆12时，驱动杆12对下横梁5进行限位，通过第一柔性铰链6-3使得倾斜梁6-2产生变形，带动下横梁5横向运动，在下横梁5与驱动杆12的摩擦力作用下，带动驱动杆12发生横向运动，实现位移驱动。
47.参见图1-图5，所述上横梁4、下横梁5、竖向梁6-1以及倾斜梁6-2均为刚性梁。
48.参见图1-图3，每个所述放大杠杆8包括杠杆8-1、连接块8-2设置在所述杠杆8-1与连接块8-2之间的第二柔性铰链8-3，所述第二柔性铰链8-3的一端与所述连接块8-2连接，所述第二柔性铰链8-3的另一端与所述杠杆8-1连接；所述压电陶瓷1连接在两个所述连接块8-2之间。上述结构中，通过设置连接块8-2，便于压电陶瓷1的安装与连接，通过第二柔性铰链8-3会使得连接块8-2与杠杆8-1之间运动更加灵活，压电陶瓷1供电后，产生横向伸缩变形，推动两边连接块8-2做相互远离运动，然后带动两个杠杆8-1相互张开，放大了压电陶瓷1的位移，张开的杠杆8-1进而带动桥式放大结构9运动，将压电陶瓷1位移的进一步放大，并且将横向变形位移转变为竖向位移。
49.进一步地，所述第二柔性铰链8-3与杠杆8-1的中部连接，其目的在于，使得压电驱动器的结构变得更加紧凑。
50.参见图1-图3，所述固定机构7包括固定横梁7-1以及设置在所述固定横梁7-1两端的第三柔性铰链7-2，两个所述第三柔性铰链7-2分别与两个所述杠杆8-1的上端连接。通过设置固定横梁7-1，可以将整个压电驱动器进行固定，第三柔性铰链7-2可以为杠杆8-1提供转动的支点，便于杠杆8-1运动。
51.参见图1-图3，所述桥式放大结构9为桥式放大杆；所述桥式放大杆的一端与其中一个杠杆8-1的下端连接，所述桥式放大杆的另一端与另一个杠杆8-1的下端连接；所述桥式放大杆与两个所述杠杆8-1成一体设置，所述桥式放大杆的中部向上凸出。上述结构中，桥式放大杆与两个杠杆8-1成一体设置，使得结构变得更加简单，桥式放大杆的中部向上凸出可以起到放大位移的作用。
52.参见图1-图6，本实施中的杠杆桥式放大机构2的放大原理为：压电陶瓷1供电后，变形伸长，使得两个连接块8-2会受到压电陶瓷1的推力f，将两个连接块8-2向外推开，在第二柔性铰链8-3的作用下，两个杠杆8-1会向外张开，桥式放大杆会向下运动，向下运动的距离为δx1。
53.参见图1-图7，本实施中的切变机构3的原理是：切变是剪切变形的意思，另外切变促动器（压电陶瓷剪切堆叠）能够产生剪切位移，那么切变机构3是为了代替切变促动器，从而实现切变位移的机构。当桥式放大杆向下运动δx1时，带动切变机构3也向下移动δx1，在移动过程中，驱动杆12对下横梁5进行限位，上横梁4继续向下运动，使得柔性机构6产生横向变形（即产生切变力和切变位移），然后通过下横梁5与驱动杆12的摩擦力，带动驱动杆12横向运动，δx2为下横梁移动的距离。
54.参见图1-图3，所述桥式放大杆的中部与所述上横梁4的中部通过竖向块10固定连接。其目的在于，便于切变机构3的安装，还能使得压电驱动器的结构变得更加紧凑。
55.参见1-图7，上述压电驱动器的工作原理是：以压电驱动器驱动驱动杆12运动为例，驱动杆12设置于切变机构3的下方；压电陶
瓷1在供电后，压电陶瓷1发生变形，产生横向变形位移，驱动杠杆桥式放大机构2运动，杠杆桥式放大机构2将横向变形位移放大，并将横向变形位移转换成竖向位移，带动切变机构3向下运动，当下横梁5到达驱动杆12时，驱动杆12对下横梁5进行限位，上横梁4继续向下运动，使得柔性机构6产生横向变形，然后通过下横梁5与驱动杆12的摩擦力，带动驱动杆12横向运动，实现了驱动杆12的横向位移驱动。
56.参见图1和图8-图7，所述杠杆桥式放大机构2整体成对称设置，切变机构3为单向设置，通过改变压电驱动器的放置方向可以实现不同的驱动方向，即改变切变机构3的朝向；其中，图8中的压电驱动器为正向设置，箭头表示该压电驱动器的驱动方向，图9中的压电驱动器为反向设置，箭头表示该压电驱动器的驱动方向。
57.参见图1和图10，本实施例中的压电驱动器具体控制原理为：压电驱动器产生的一次位移就是一个循环，一个循环就是压电陶瓷1伸缩一次，想要驱动一定的位移，就要让压电陶瓷1伸缩一定的次数。压电陶瓷1的驱动频率对完成循环的速度起决定性作用，所以改变压电陶瓷1驱动频率可以改变驱动速度。具体地，压电陶瓷1供电后，压电陶瓷1伸长，杠杆桥式放大机构2放大伸长位移，切变机构3产生驱动位移，完成一个循环。压电陶瓷1的驱动次数（循环次数）决定驱动位移，压电陶瓷1驱动频率（完成循环的速度）决定驱动速度。
58.实施例2参加图11，本实施例中的其它结构与实施例1相同，不同之处在于，所述压电陶瓷1与所述两个连接块8-2之间设有放大组件，所述放大组件包括横向固定块13以及设置在横向固定块13两端的杆体14；所述杆体14的下端铰接在横向固定块13的端部，两个所述杆体14的上端分别与两个所述连接块8-2固定连接，所述压电陶瓷1的一端与其中一个杆体14的中部连接，另一端与另一个杆体14的中部连接。上述结构中，通过放大组件可以进一步对压电陶瓷1的位移进行放大，驱动时，放大组件首先将压电陶瓷1的位移放大，然后通过放大杠杆8二次放大，接着通过桥式放大结构9进行三次放大，提高了位移放大效果。
59.参见图11，所述杆体14的具体结构与杠杆8-1的具体结构相同，所述杆体14与放大杠杆8的连接块8-2成一体设置。
60.实施例3参见图12和图15，本实施例公开了一种可双向切变的高精度长行程压电直线电机，包括横向设置的驱动杆12以及至少一组用于驱动所述驱动杆12进行横向移动的压电驱动机构，每组所述压电驱动机构包括多个沿着横向方向排列如实施例1或者实施例2所述的压电驱动器，每组所述压电驱动机构中，至少有一个所述压电驱动器为正向设置，其余所述压电驱动器为反向设置。
61.参见图12，上述可双向切变的高精度长行程压电直线电机的工作原理是：一个压电驱动器的驱动方向是单向的，因此，通过改变压电驱动器的放置方向（即柔性机构6的设置方向），可以实现不同方向的驱动。本实施中的压电直线电机共有两种驱动方式，具体地，第一种驱动方式为：当需要驱动驱动杆12正向（向左）运动时，同时给所有正向设置的压电驱动器供电，压电驱动器通过切变机构3可以驱动驱动杆12正向（向左）运动；当需要驱动驱动杆12反向（向右）运动时，切断正向设置的压电驱动器的电源，同时给所有反向设置的压电驱动器供电，压电驱动器通过切变机构3可以驱动驱动杆12反向（向右）运动。第二种驱动方式为：驱动驱动杆12正向（向左）运动时，正向设置的压电驱动器可以交
替供电驱动；即从左到右的方向中，依照顺序依次对正向设置的压电驱动器进行供电驱动；同理，驱动驱动杆12反向（向右）运动时，反向设置的压电驱动器也可以交替供电驱动；即从右到左的方向中，依照顺序依次对反向设置的压电驱动器进行供电驱动。
62.参见图8-图9，本实施例中，正向设置的压电驱动器，其切变机构3中的柔性机构6呈“》”字型，反向设置的压电驱动器，其切变机构3中的柔性机构6呈“《”字型。
63.参见图12，每组所述压电驱动机构中，正向设置的压电驱动器与反向设置的压电驱动器依次交替排列；例如，从左到右的方向中，第一个压电驱动器正向设置，第二个压电驱动器反向设置，第三个压电驱动器正向设置，第四个压电驱动器反向设置，以此类推。
64.参见图12，所述压电驱动机构还包括“n”字型架11；多个所述压电驱动器安装在所述“n”字型架11上。通过设置“n”字型架11，便于对压电驱动器的安装，例如，一组所述压电驱动机构中具有4个压电驱动器，4个所述压电驱动器安装在所述“n”字型架11上。
65.参见图12，所述固定横梁7-1与所述“n”字型架11通过螺栓固定，固定横梁7-1上设有螺栓孔。通过螺栓穿过螺栓孔连接在“n”字型架11上，可以实现压电驱动器的拆卸安装，压电驱动器损坏后，可以方便修理。
66.参见图12，所述压电驱动机构为两组，两组所述压电驱动机构对称设置在所述驱动杆12的上下两侧；每组压电驱动机构的压电驱动器的数量为4个，即正向设置的压电驱动器为2个，反向设置的压电驱动器为2个。其目的在于，提高压电直线电机的驱动效率以及驱动负载。
67.参见图12和图15，两组压电驱动机构中，呈上下对称设置的两个压电驱动器组成一对压电驱动器，该对压电驱动器的驱动方向均相同。
68.参见图12-图14，本实施例中，压电驱动器在交替驱动时，在一对呈上下对称设置的压电驱动器驱动完但还没有缩回时，另一对呈上下对称设置的压电驱动器继续驱动，从而提高驱动效率和提高驱动速度。
69.从图13可知，压电驱动器在向左交替驱动的过程中，a状态中的压电驱动器处于不工作状态，b状态中，一对呈上下对称且正向设置的压电驱动器驱动，c状态中，另一对呈上下对称且正向设置的压电驱动器驱动，b状态和c状态相互交替。从图14可知，压电驱动器在向右交替驱动的过程中，d状态中的压电驱动器处于不工作状态，e状态中，一对呈上下对称且反向设置的压电驱动器驱动，f状态中，另一对呈上下对称且反向设置的压电驱动器驱动，e状态和f状态相互交替。
70.参见图15-图16，本实施例中的压电直线电机结构简单，尺寸小，重量轻，如果驱动的物体重力增大，可以增加多对压电驱动器，增加驱动负载；例如，每组压电驱动机构的压电驱动器的数量为四个，可以给压电直线电机增加一对压电驱动器，即两组压电驱动机构各增加一个压电驱动器，每组压电驱动机构的压电驱动器的数量为五个。
71.本实施例中的压电驱动机构还可以横向设置多组，即多组压电驱动机构沿着驱动杆的轴线方向排列。
72.上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。