压电驱动装置、机器人以及它们的驱动方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及压电驱动装置以及具备压电驱动装置的机器人等各种装置。
【背景技术】
[0002]一直以来，公知有使用压电元件的压电促动器(压电驱动装置)(例如专利文献1)。该压电驱动装置的基本结构构成为分别在加强板的两个面上两行两列地配置有四个压电元件，共计八个压电元件被设置于加强板的两侧。各个压电元件是分别利用两片电极夹着压电体的单元，加强板也作为压电元件的一方的电极来利用。在加强板的一端设置有用于与作为被驱动体的转子接触从而使转子旋转的突起部。若对四个压电元件中的被配置于对角的两个压电元件施加交流电压，则该两个压电元件进行伸缩运动，据此加强板的突起部进行往复运动或椭圆运动。而且，根据该加强板的突起部的往复运动或椭圆运动，作为被驱动体的转子向规定的旋转方向旋转。另外，通过将施加交流电压的两个压电元件切换为其他两个压电元件，能够使转子向相反方向旋转。
[0003]专利文献1:日本特开2004-320979号公报
[0004]但是，本申请的发明人发现在现有的压电驱动装置中存在有在突起部与被驱动体接触的接触点磨损集中从而突起部过度消耗的问题。这种问题在为了使压电驱动装置小型化而利用薄膜的压电元件(压电体)的情况下特别显著。
【发明内容】
[0005]本发明是为了解决上述课题的至少一部分而完成的，能够以如下方式或者应用例来实现。
[0006](1)根据本发明的一个方式提供如下压电驱动装置，该压电驱动装置具备:振动板，其具有第一面以及第二面；第一压电振动体，其具有第一压电元件并被配置于上述振动板的第一面；第二压电振动体，其具有第二压电元件并被配置于上述振动板的第二面；以及突起部，其被设置于上述振动板且与被驱动体接触。上述第一压电振动体与上述第二压电振动体具有相对于上述振动板相互非对称的非对称性。
[0007]根据该压电驱动装置，第一压电振动体与第二压电振动体具有相对于振动板相互非对称的非对称性，因此突起部与被驱动体接触的接触点的位置变化，其结果是，能够缓和突起部的磨损的集中。
[0008](2)在上述压电驱动装置中也可以为，在上述第一压电振动体、上述振动板以及上述第二压电振动体中将第一方向设为长边方向并且将与上述第一方向正交的第二方向设为短边方向时，上述第一压电振动体与上述第二压电振动体的上述非对称性包括在从由上述第一压电振动体、上述振动板以及上述第二压电振动体构成的层叠构造的层叠方向亦即第三方向观察上述层叠构造时，上述第一压电振动体与上述第二压电振动体被配置于在上述第一方向与上述第二方向中的至少一个方向相互偏移的位置的情况。
[0009]根据该结构，第一压电振动体与第二压电振动体相互偏移，由此能够缓和突起部的磨损的集中。
[0010](3)在上述压电驱动装置中也可以为，上述第一压电振动体与上述第二压电振动体的上述非对称性包括上述第一压电振动体与上述第二压电振动体被配置于在上述第一方向相互偏移5 μ m?30 μ m的位置的情况。
[0011]根据该结构，第一压电振动体与第二压电振动体被配置于在长边方向亦即第一方向偏移的位置，因此能够通过该偏移使第三方向(层叠方向)的变形量变大，从而能够缓和突起部的磨损的集中。另外，能够通过使偏移量收纳于5 μπι?30 μπι的范围，充分缓和磨损的集中，并且能够抑制由偏移引起的过度变形。
[0012](4)在上述压电驱动装置中也可以为，上述第一压电振动体与上述第二压电振动体的上述非对称性包括上述第一压电振动体与上述第二压电振动体被配置于在上述第二方向相互偏移5 μ m?30 μ m的位置的情况。
[0013]根据该结构，由于第一压电振动体与第二压电振动体被配置于在短边方向亦即第二方向偏移的位置，所以包括第一方向与第二方向的面上的压电驱动装置的振动的节的位置未因该偏移而受到影响，因此能够缓和由偏移引起的振动降低的影响。另外，通过将偏移量收纳于5 μ???30 μm的范围，能够充分缓和磨损的集中，并且能够抑制由偏移引起的过度变形。
[0014](5)在上述压电驱动装置中也可以为，在上述第一压电振动体、上述振动板以及上述第二压电振动体中将第一方向设为长边方向并且将与上述第一方向正交的第二方向设为短边方向时，上述第一压电振动体与上述第二压电振动体的上述非对称性包括在从由上述第一压电振动体、上述振动板以及上述第二压电振动体构成的层叠构造的层叠方向亦即第三方向观察上述层叠构造时，上述第一压电元件与上述第二压电元件被配置于在上述第一方向与上述第二方向中的至少一个方向相互偏移的位置的情况。
[0015]根据该结构，通过第一压电元件与第二压电元件相互偏移，能够缓和突起部的磨损的集中。
[0016](6)在上述压电驱动装置中也可以为，在上述第一压电振动体、上述振动板以及上述第二压电振动体中将第一方向设为长边方向并且将与上述第一方向正交的第二方向设为短边方向时，上述第一压电振动体与上述第二压电振动体的上述非对称性包括在从由上述第一压电振动体、上述振动板以及上述第二压电振动体构成的层叠构造的层叠方向亦即第三方向观察上述层叠构造时，上述第一压电元件与上述第二压电元件在上述第一方向与上述第二方向中的至少一个方向长度相互不同的情况。
[0017]根据该结构，通过第一压电元件与第二压电元件的长度相互不同，能够缓和突起部的磨损的集中。
[0018](7)在上述压电驱动装置中也可以为，上述第一压电振动体具有第一基板、和被形成于上述第一基板之上的上述第一压电元件，上述第二压电振动体具有第二基板、和被形成于上述第二基板之上的上述第二压电元件，在上述第一压电振动体、上述振动板以及上述第二压电振动体中将第一方向设为长边方向并且将与上述第一方向正交的第二方向设为短边方向时，上述第一压电振动体与上述第二压电振动体的上述非对称性包括在从由上述第一压电振动体、上述振动板以及上述第二压电振动体构成的层叠构造的层叠方向亦即第三方向观察上述层叠构造时，上述第一基板与上述第二基板被配置于在上述第一方向与上述第二方向中的至少一个方向相互偏移的位置的情况。
[0019]根据该结构，通过第一基板与第二基板相互偏移，能够缓和突起部的磨损的集中。
[0020](8)在上述压电驱动装置中也可以为，上述第一压电振动体具有第一基板、和被形成于上述第一基板之上的上述第一压电元件，上述第二压电振动体具有第二基板、和被形成于上述第二基板之上的上述第二压电元件，在上述第一压电振动体、上述振动板以及上述第二压电振动体中将第一方向设为长边方向并且将与上述第一方向正交的第二方向设为短边方向时，上述第一压电振动体与上述第二压电振动体的上述非对称性包括在从由上述第一压电振动体、上述振动板以及上述第二压电振动体构成的层叠构造的层叠方向亦即第三方向观察上述层叠构造时，上述第一基板与上述第二基板在上述第一方向与上述第二方向中的至少一个方向长度相互不同的情况。
[0021]根据该结构，通过第一基板与第二基板的长度相互不同，能够缓和突起部的磨损的集中。
[0022](9)在上述压电驱动装置中也可以为，上述压电体的厚度为0.5 μ??以上20 μ??以下。
[0023]根据该结构，在压电体的厚度为0.5 μ??以上20 μ??以下的范围的薄膜的情况下，
突起部的磨损的集中显著，因此其缓和效果更显著。
[0024](10)在上述压电驱动装置中也可以为，上述压电体的厚度为0.5 μ??以上3 μ??以下。
[0025]根据该结构，与压电体的厚度超过3 μ m的情况相比，突起部的磨损的集中的缓和效果更显著。
[0026]本发明能够通过各种方式实现，例如除压电驱动装置之外，还能够通过压电驱动装置的驱动方法、压电驱动装置的制造方法、搭载压电驱动装置的机器人等各种装置及其驱动方法等各种方式实现。
【附图说明】
[0027]图1是表示第一实施方式的压电驱动装置的简要结构的俯视图以及剖视图。
[0028]图2是表示压电振动体的非对称性的一个例子的说明图。
[0029]图3是振动板的俯视图。
[0030]图4是表示压电驱动装置与驱动电路的电连接状态的说明图。
[0031]图5是表示压电驱动装置的动作的例子的说明图。
[0032]图6是表不由偏移引起的非对称性的例子的说明图。
[0033]图7是表示由尺寸差引起的非对称性的例子的说明图。
[0034]图8是其他实施方式的压电驱动装置的剖视图。
[0035]图9是其他实施方式的压电驱动装置的俯视图。
[0036]图10是表示利用了压电驱动装置的机器人的一个例子的说明图。
[0037]图11是机器人的手腕部分的说明图。
[0038]图12是表示利用了压电驱动装置的送液栗的一个例子的说明图。
【具体实施方式】
[0039].第一实施方式:
[0040]图1 (A)是表示本发明的第一实施方式的压电驱动装置10的简要结构的俯视图，图1 (B)是其B-B剖视图。压电驱动装置10具备:振动板200 ;以及两个压电振动体100a、100b，它们分别被配置于振动板200的两面(第一面211与第二面212)。压电振动体100a、100b分别具备基板120、形成于基板120之上的第一电极130、形成于第一电极130之上的压电体140以及形成于压电体140之上的第二电极150。第一电极130与第二电极150夹持着压电体140。两个压电振动体100a、100b具有相对于振动板200非对称的非对称性。该非对称性在后面将进一步进行叙述。其中，在图1(B)中，为了方便图示，将两个压电振动体100a、100b作为具有相同构造以及配置的部件描述。除非特别声明，两个压电振动体100a、100b具有相同的结构，以下，对位于振动板200的上侧的第一压电振动体100a的