A new type of micro actuator is developed using piezoelectric bimorphs. This type of actuator is applicable for the flat surface or in-pipe system and can make forward and backward motion. Two bimorphs are linked serially and two different phased voltage is applied to each bimorph. Therefore, The end of the bimorph makes ellipsoidal motion. The device moves by the friction force between the rubber attached at the bimorph end and the inner surface of the pipe. As the results, the driving range of the device is about 0~18Hz and the device guarantees very high linearity at low frequency, 0~1Hz. The maximum velocity of the device is about 6mm/s at 10Hz. The developed mechanism is very simple and need relatively small power compared to a conventional multi-layer piezoelectric motor.
본 연구에서는 압전 바이모프 소자를 사용하여 평면 또는 관 내에서 전, 후진이 가능한 새로운 구조의 이동기구를 개발하였다. 개발된 이동기구는 두개의 바이모프 소자를 직렬로 연결하고 각각에 사인파와 반 파장 위상이 앞선 사인파를 걸어주어, 바이모프의 끝 단에서 타원형태의 궤적을 생성하여 초음파 모터와 비슷한 원리로 관의 내벽을 짚고 나아가는 원리이다.
실험 결과 개발한 이동 기구는 약 0~5Hz까지는 매우 높은 선형성을 유지하며 구동이 가능하며, 최대 18Hz까지 어느 정도 선형성을 유지하며 구동이 가능하다. 최대 이동 속도는 약 6mm/s 이며, 구조적으로 매우 간단하여 제작 비용이 적게 들고 소형화에 매우 유리한 장점을 가지고 있다.
