(57)【要約】【課題】簡単な構造で、小型化に有利であり、大きな駆動トルクを得ることができる駆動装置および稼動装置を提供する。【解決手段】本発明の駆動装置１は、少なくとも１つの被駆動体と、前記被駆動体を駆動する複数のアクチュエータ５Ａ、５Ｂとを備え、前記各アクチュエータ５Ａ、５Ｂは、電力を印加することにより、前記被駆動体に駆動力を付与する電気／機械変換素子を備え、前記各アクチュエータ５Ａ、５Ｂを互いに協調させて前記被駆動体を駆動する。前記電気／機械変換素子は、圧電素子を有する振動体５０である。【選択図】図１
2004260990.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの被駆動体と、前記被駆動体を駆動する複数のアクチュエータとを備える駆動装置であって、
前記各アクチュエータは、電力を印加することにより、前記被駆動体に駆動力を付与する電気／機械変換素子を備え、
前記各アクチュエータを互いに協調させて前記被駆動体を駆動することを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記各アクチュエータは、共通の被駆動体を駆動する請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
単一の被駆動体と、前記被駆動体を駆動する複数のアクチュエータとを備える駆動装置であって、
前記各アクチュエータは、電力を印加することにより、前記被駆動体に駆動力を付与する電気／機械変換素子を備え、
前記各アクチュエータを互いに協調させて前記被駆動体を駆動することを特徴とする駆動装置。
【請求項４】
前記電気／機械変換素子は、圧電材料を含む振動体である請求項１ないし３のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項５】
前記複数のアクチュエータのうちの少なくとも１つについては、前記振動体は、前記被駆動体に当接して設けられ、前記振動により、前記被駆動体に力を繰り返し加えて前記被駆動体を直接駆動する請求項４に記載の駆動装置。
【請求項６】
前記複数のアクチュエータのうちの少なくとも１つは、前記被駆動体を間接的に駆動する請求項１ないし５のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項７】
前記被駆動体と連動し、前記振動体に当接する少なくとも１つの移動体を有し、
前記複数のアクチュエータのうちの少なくとも１つについては、前記振動体は、前記振動により、前記移動体に力を繰り返し加えて前記移動体を駆動することによって、前記被駆動体を間接的に駆動する請求項４または５に記載の駆動装置。
【請求項８】
前記移動体は、回転可能に設けられたロータである請求項７に記載の駆動装置。
【請求項９】
前記移動体と前記被駆動体との間の動力伝達経路の途中に、減速器を有する請求項７または８に記載の駆動装置。
【請求項１０】
前記アクチュエータは、電磁モータ機構であり、前記電気／機械変換素子は、励磁コイルである請求項１ないし３のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項１１】
前記被駆動体は、回転可能に設けられたロータである請求項１ないし１０のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項１２】
前記協調には、前記複数のアクチュエータのうちの少なくとも２つを同期させて前記被駆動体を駆動する場合と、前記複数のアクチュエータのうちの少なくとも２つに位相差を持たせて前記被駆動体を駆動する場合と、前記複数のアクチュエータのうちの少なくとも２つを差動させて前記被駆動体を駆動する場合とのうちの少なくとも１つが含まれる請求項１ないし１１のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項１３】
前記差動には、前記複数のアクチュエータのうちの少なくとも２つをそれらの駆動速度に差を持たせて同一方向に駆動する場合と、前記複数のアクチュエータのうちの少なくとも１つを前記被駆動体の駆動方向に対して逆方向に駆動する場合と、前記複数のアクチュエータのうちの少なくとも１つを停止状態とする場合とのうちの少なくとも１つが含まれる請求項１２に記載の駆動装置。
【請求項１４】
前記被駆動体を停止させる際、前記複数のアクチュエータのうちの少なくとも２つを差動させて前記被駆動体を駆動し、その後、駆動中の各アクチュエータを停止させるよう構成されている請求項１２または１３に記載の駆動装置。
【請求項１５】
前記複数のアクチュエータには、大出力の出力特性を有するメインアクチュエータと、小出力の出力特性を有するサブアクチュエータとの組み合わせが含まれ、前記メインアクチュエータと前記サブアクチュエータとを差動させて前記被駆動体を駆動するよう構成されている請求項１２ないし１４のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項１６】
前記複数のアクチュエータのうちの少なくとも１つは、他のアクチュエータと異なる出力特性を有する請求項１ないし１５のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項１７】
請求項１ないし１６のいずれかに記載の駆動装置と、
前記駆動装置により駆動制御される被制御体とを有することを特徴とする稼動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動装置および稼動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、直線運動や回転運動する移動体（被駆動体）を駆動するために用いられる駆動装置として、駆動源として超音波モータを用いた駆動装置が知られている。
この駆動装置は、交流電圧の印加で励振する振動体の振動を被駆動体に伝達し、この振動により、被駆動体をガイドに沿って移動させるよう構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、前記従来の駆動装置では、超音波モータが１つしか設けられておらず、十分な駆動トルクを得ることができない。
また、例えば、通常駆動時や正逆反転駆動時等において、バックラッシ等によるガタツキが生じ易く、これにより、被駆動体を目的の位置に正確に移動させることができないことがある。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１８７６７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、簡単な構造で、小型化に有利であり、大きな駆動トルクを得ることができる駆動装置および稼動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の駆動装置は、少なくとも１つの被駆動体と、前記被駆動体を駆動する複数のアクチュエータとを備える駆動装置であって、
前記各アクチュエータは、電力を印加することにより、前記被駆動体に駆動力を付与する電気／機械変換素子を備え、
前記各アクチュエータを互いに協調させて前記被駆動体を駆動することを特徴とする。
これにより、装置全体の小型化（薄型化）および軽量化を図ることができ、また、大きな駆動トルクが得られ、負荷（必要とされる駆動力）の増大に応じて駆動トルクの選択、調整を容易かつ確実に行うことができる。
【０００７】
本発明の駆動装置では、前記各アクチュエータは、共通の被駆動体を駆動するのが好ましい。
これにより、負荷（必要とされる駆動力）が増大した場合に、より容易に対応することができる。
本発明の駆動装置は、単一の被駆動体と、前記被駆動体を駆動する複数のアクチュエータとを備える駆動装置であって、
前記各アクチュエータは、電力を印加することにより、前記被駆動体に駆動力を付与する電気／機械変換素子を備え、
前記各アクチュエータを互いに協調させて前記被駆動体を駆動することを特徴とする。
これにより、装置全体の小型化（薄型化）および軽量化を図ることができ、また、大きな駆動トルクが得られ、負荷（必要とされる駆動力）の増大に応じて駆動トルクの選択、調整を容易かつ確実に行うことができる。
本発明の駆動装置では、前記電気／機械変換素子は、圧電材料を含む振動体であるのが好ましい。
これにより、さらなる小型化（薄型化）および軽量化を図ることができるとともに、より大きな駆動トルクが得られる。
【０００８】
本発明の駆動装置では、前記複数のアクチュエータのうちの少なくとも１つについては、前記振動体は、前記被駆動体に当接して設けられ、前記振動により、前記被駆動体に力を繰り返し加えて前記被駆動体を直接駆動するのが好ましい。
これにより、部品点数を削減することができ、構造を簡素化することができる。
本発明の駆動装置では、前記複数のアクチュエータのうちの少なくとも１つは、前記被駆動体を間接的に駆動するのが好ましい。
これにより、種々の設計が可能になり、汎用性が広くなる。
【０００９】
本発明の駆動装置では、前記被駆動体と連動し、前記振動体に当接する少なくとも１つの移動体を有し、
前記複数のアクチュエータのうちの少なくとも１つについては、前記振動体は、前記振動により、前記移動体に力を繰り返し加えて前記移動体を駆動することによって、前記被駆動体を間接的に駆動するのが好ましい。
これにより、種々の設計が可能になり、汎用性が広くなる。
【００１０】
本発明の駆動装置では、前記移動体は、回転可能に設けられたロータであるのが好ましい。
これにより、駆動装置をより円滑に作動させることができる。
本発明の駆動装置では、前記移動体と前記被駆動体との間の動力伝達経路の途中に、減速器を有するのが好ましい。
これにより、さらに大きな駆動トルクを得ることができる。
【００１１】
本発明の駆動装置では、前記アクチュエータは、電磁モータ機構であり、前記電気／機械変換素子は、励磁コイルであるのが好ましい。
本発明の駆動装置では、前記被駆動体は、回転可能に設けられたロータであるのが好ましい。
これにより、駆動装置をより円滑に作動させることができる。
【００１２】
本発明の駆動装置では、前記協調には、前記複数のアクチュエータのうちの少なくとも２つを同期させて前記被駆動体を駆動する場合と、前記複数のアクチュエータのうちの少なくとも２つに位相差を持たせて前記被駆動体を駆動する場合と、前記複数のアクチュエータのうちの少なくとも２つを差動させて前記被駆動体を駆動する場合とのうちの少なくとも１つが含まれるのが好ましい。
前記同期させて前記被駆動体を駆動する場合は、駆動トルクをアクチュエータの個数に応じて増大（倍増）させることができる。
【００１３】
また、前記位相差を持たせて前記被駆動体を駆動する場合は、駆動トルクを補充する（増大させる）ことができる。すなわち、所定のアクチュエータによる駆動トルクが限界値に達したとしても、そのアクチュエータに対し他のアクチュエータを時間（位相）をずらして駆動することによって、駆動トルクを補充することができる。
また、前記差動させて前記被駆動体を駆動する場合は、対応するアクチュエータ間に拮抗力が発生し、例えば、バックラッシ等によるガタツキ（例えば、通常駆動時のガタツキ、正逆反転動時のガタツキ）を防止することができ、被駆動体を目的の位置に、正確に移動（例えば、回転移動、直線的な移動）させることができる。
【００１４】
本発明の駆動装置では、前記差動には、前記複数のアクチュエータのうちの少なくとも２つをそれらの駆動速度に差を持たせて同一方向に駆動する場合と、前記複数のアクチュエータのうちの少なくとも１つを前記被駆動体の駆動方向に対して逆方向に駆動する場合と、前記複数のアクチュエータのうちの少なくとも１つを停止状態とする場合とのうちの少なくとも１つが含まれるのが好ましい。
前記駆動速度に差を持たせて同一方向に駆動する場合は、対応するアクチュエータ間に拮抗力が発生し、例えば、バックラッシ等によるガタツキを防止することができ、被駆動体を目的の位置に、正確に移動させることができる。
【００１５】
また、前記少なくとも１つのアクチュエータを被駆動体の駆動方向に対して逆方向に駆動する場合は、対応するアクチュエータ間に拮抗力が発生し、例えば、被駆動体の減速や制動を容易かつ確実に行うことができるとともに、バックラッシ等によるガタツキを防止することができ、被駆動体を目的の位置に、正確に移動させることができる。
また、前記少なくとも１つのアクチュエータを停止状態とする場合は、対応するアクチュエータ間に拮抗力が発生し、例えば、バックラッシ等によるガタツキを防止することができ、被駆動体を目的の位置に、正確に移動させることができる。
【００１６】
本発明の駆動装置では、前記被駆動体を停止させる際、前記複数のアクチュエータのうちの少なくとも２つを差動させて前記被駆動体を駆動し、その後、駆動中の各アクチュエータを停止させるよう構成されているのが好ましい。
これにより、対応するアクチュエータ間に拮抗力が発生し、例えば、バックラッシ等によるガタツキを防止することができ、被駆動体を目的の位置に、正確に移動させることができる。
【００１７】
本発明の駆動装置では、前記複数のアクチュエータには、大出力の出力特性を有するメインアクチュエータと、小出力の出力特性を有するサブアクチュエータとの組み合わせが含まれ、前記メインアクチュエータと前記サブアクチュエータとを差動させて前記被駆動体を駆動するよう構成されているのが好ましい。
これにより、メインアクチュエータとサブアクチュエータ間に拮抗力が発生し、例えば、バックラッシ等によるガタツキを防止することができ、被駆動体を目的の位置に、正確に移動させることができる。
本発明の駆動装置では、前記複数のアクチュエータのうちの少なくとも１つは、他のアクチュエータと異なる出力特性を有するのが好ましい。
これにより、種々の設計が可能になり、汎用性が広くなる。
【００１８】
本発明の稼動装置は、本発明の駆動装置と、
前記本発明の駆動装置により駆動制御される被制御体とを有することを特徴とする。
これにより、装置全体の小型化（薄型化）および軽量化を図ることができ、また、大きな駆動トルクが得られ、負荷（必要とされる駆動力）の増大に応じて駆動トルクの選択、調整を容易かつ確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の駆動装置および稼動装置を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
（第１実施形態）
第１実施形態では、本発明の駆動装置をロボットアームの駆動装置に適用した場合、すなわち、本発明の稼動装置をロボットアームに適用した場合を例に挙げて説明する。
【００２０】
図１は、本発明の駆動装置の第１実施形態を示す平面図、図２は、図１中のＩ−Ｉ線での断面図、図３は、アクチュエータを構成する振動体の斜視図、図４は、図３中のＩＩ−ＩＩ線での断面図である。
図１および図２に示すように、駆動装置１は、板状のベース（基板）２と、ベース２の平面上に軸３を中心に正逆両方向に回転可能（回動可能）に設置された、例えば簡易ロボットにおけるアーム肘関節部を構成するロータ（被駆動体）４とを有する。ロータ４には、ロボットアーム本体（被制御体）２００の一端側が取り付けられており（固着されており）、ロボットアーム本体２００は、軸３を中心としてロータ４と一体的に回転（回動）する。このロボットアーム本体２００と、駆動装置１とにより、ロボットアームが構成される。
【００２１】
ロータ４の外周面には、第１のアクチュエータ５Ａおよび第２のアクチュエータ５Ｂがそれぞれ設置されている。以下、「第１のアクチュエータ」および「第２のアクチュエータ」を単に「アクチュエータ」とも言う。
これら第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂは、互いに協調して単一の（共通の）ロータ４を軸３を中心とする回転方向（駆動方向）Ａに回転駆動（回転制御）する。
【００２２】
ここで、前記「協調」とは、第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂ同士が、相互に関連し合う（所定の関係を持つ）ことであり、例えば、第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂを同期させてロータ（被駆動体）４を回転駆動（駆動）する場合、第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂに位相差を持たせてロータ４を回転駆動する場合、第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂを差動させてロータ４を回転駆動する場合等が挙げられる。
また、前記「差動」としては、例えば、第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂをそれらの駆動速度に差を持たせて同一方向に駆動する場合、第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂのうちの一方をロータ４の回転方向（駆動方向）に対して逆方向に駆動する場合、第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂの一方を停止状態とする場合等が挙げられる。
【００２３】
第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂには、取付アーム（腕部）６が突出するように設けられている。これらの取付アーム６は、ベース２の平面上にボルト７にて互いに締結され、これにより、各アクチュエータ５Ａ、５Ｂが支持される。各アクチュエータ５Ａ、５Ｂは、ロータ４の外周面（周方向）に沿って配置されている。
各アクチュエータ５Ａ、５Ｂは、それぞれ、例えば矩形の板状をなす振動体（電気／機械変換素子）５０で構成される。この振動体５０には、後述する振動伝達体としての凸部（接触部）５１が突出し、この凸部５１は、ロータ４の外周面（当接部）に押圧状態で摩擦摺動可能に接触（当接）している。
この凸部５１は、ロータ４の外周面に対し、滑ることができる。従って、凸部５１と、ロータ４の外周面とで、滑り機構が構成される。この滑り機構の構成により、過大な負荷が加わったとしても、破損を防止することができる。
【００２４】
前記ロータ４および各アクチュエータ５Ａ、５Ｂの構成部品は、それぞれ、ベース２上にユニット化されて組み付けられる。また、各アクチュエータ５Ａ、５Ｂは、ベース２上のほぼ同一平面上に配置され、これにより、装置全体の小型化、特に薄型化と、軽量化とを図ることができる。
また、ロータ４の外周部には、ロータ４の回転量（移動量）を検出する回転量検出手段（移動量検出手段）としてのロータリエンコーダ８が設置されている。
【００２５】
図３および図４に示すように、前記振動体５０は、４つの第１の電極５２ａ、５２ｂ、５２ｃおよび５２ｄと、第１の圧電素子５３と、補強板（振動板）５４と、第２の圧電素子５５と、４つの第２の電極５６ａ、５６ｂ、５６ｃおよび５６ｄとを順に積層して構成されている。この場合、第１の電極５２ａ〜５２ｄ、第２の電極５６ａ〜５６ｄは、第１の電極５２ａ〜５２ｄと、第２の電極５６ａ〜５６ｄとが、それぞれ、対応するように配置されている。
【００２６】
第１の電極５２ａ、５２ｃおよび第２の電極５６ａ、５６ｃは、互いに電気的に直列に接続され、これらにより、第１のグループ電極５７を構成している。同様にして、第１の電極５２ｂ、５２ｄおよび第２の電極５６ｂ、５６ｄもまた、互いに電気的に直列に接続され、これらにより、第２のグループ電極５８を構成している。第１および第２のグループ電極５７、５８は、後述する駆動制御回路に接続されている。
【００２７】
第１および第２の圧電素子５３、５５は、補強板５４の両面にそれぞれ設置（固着）されており、これらに交流電圧が印加されると、第１および第２の圧電素子５３、５５は、長方形状をなす第１および第２の圧電素子５３、５５の長手方向Ｂに伸長・収縮する。
これらの圧電素子５３、５５の構成材料としては、特に限定されないが、例えばチタン酸ジルコニウム酸鉛（ＰＺＴ）、水晶、ニオブ酸リチウム、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、メタニオブ酸鉛、ポリフッ化ビニリデン、亜鉛ニオブ酸鉛、スカンジウムニオブ酸鉛等の各種のものが好適に用いられる。
【００２８】
振動体５０の第１および第２の圧電素子５３、５５に印加する交流電圧の周波数は、特に限定されないが、振動体５０の振動（縦振動）の共振周波数とほぼ同程度であることが好ましい。これにより、振動体５０の振幅が大きくなり、高い効率でロータ４を駆動することができる。
前記振動体５０をより詳細に説明すると、振動体５０においては、第１の圧電素子５３を４つの長方形の領域にほぼ等しく分割（区分）し、分割された各領域に、第１の電極５２ａ〜５２ｄがそれぞれ設置されている。同様にして、第２の圧電素子５５もまた４つの領域に分割（区分）し、分割された各領域に、第２の電極５６ａ〜５６ｄが第１の圧電素子５３の第１の電極５２ａ〜５２ｄに対して図３および図４中上下対称的にそれぞれ設置されている。
【００２９】
また、第１および第２の圧電素子５３、５５間に介在された補強板５４は、振動体５０全体を補強する機能を有し、振動体５０が過振幅、外力等によって損傷するのを防止する。補強板５４の構成材料としては、特に限定されないが、例えばステンレス鋼、アルミニウムまたはアルミニウム合金、チタンまたはチタン合金、銅または銅系合金等の弾性を有する各種金属材料であるのが好ましい。
【００３０】
また、補強板５４は、第１および第２の圧電素子５３、５５に対する共通の電極としての機能も有している。なお、補強板５４は、アース（接地）されている。
この補強板５４には、凸部（接触部）５１が一体的に形成されている。
補強板５４の厚さは、第１および第２の圧電素子５３、５５の厚さよりも薄くするのが好ましい。これにより、振動体５０、すなわち凸部５１を高い効率で振動させることができる。
【００３１】
ここで、第１のグループ電極５７または第２のグループ電極５８からの交流電圧が補強板５４を介して第１の圧電素子５３と第２の圧電素子５５とに印加されると、第１および第２の圧電素子５３、５５は、所定方向に屈曲振動する。これら第１および第２の圧電素子５３、５５の屈曲振動に伴い、補強板５４も屈曲振動し、これにより、凸部５１は、長手方向Ｂに対して傾斜した斜めの方向に往復振動（往復運動）または楕円振動（楕円運動）する。このとき、非駆動状態（駆動停止状態）にある第１のグループ電極５７または第２のグループ電極５８は、後述するように、振動検出手段として利用される。
【００３２】
なお、振動体５０の取付アーム６は、凸部５１と同様に補強板５４と一体的に形成されており、その先端側の取付基部６１には、ボルト７が挿入されるボルト挿入孔６２が設けられている。この取付アーム６は、ベース２の平面上にボルト７にて締結され、これにより、振動体５０が支持されるとともに、取付アーム６の弾力性（弾性）により、凸部５１がロータ４の外周面に弾性的に押圧状態で接触（当接）する。
【００３３】
ここで、「電気／機械変換素子」とは、電気エネルギー（電力）が供給（印加）されることにより駆動力を付与する素子、すなわち、電気エネルギーが供給されることにより、変形する部材（部分）を有する素子、電気エネルギーが供給されることにより、被変位体を変位（例えば、回転、移動等）させるために用いる（作用する）磁界を発生する素子等を言う。これらのうちでは、電気エネルギーが供給されることにより、変形する部材（部分）を有する素子が好ましい。
なお、本実施形態では、電気／機械変換素子として、圧電素子（圧電材料）を含む振動体を用いているが、本発明では、これに限定されない。他の電気／機械変換素子としては、例えば、形状記憶素子、磁歪素子、人工筋肉、静電気力を用いた素子、励磁コイル等、または、これらのうちの少なくとも１つを有する素子等が挙げられる。
【００３４】
図５は、アクチュエータの駆動制御回路の構成例を示すブロック図である。
なお、第１のアクチュエータ５Ａの駆動制御回路と、第２のアクチュエータ５Ｂの駆動制御回路とは、その構成が同様であるので、ここでは代表的に一方の駆動制御回路を説明する。
駆動制御回路は、振動体５０が接続されるスイッチング回路９と駆動回路１０とで構成されている。スイッチング回路９は、互いに連動する第１の切換スイッチ部９０Ａと第２の切換スイッチ部９０Ｂとを有する。
【００３５】
第１の切換スイッチ部９０Ａは、振動体５０の第１のグループ電極５７が接続される端子９１および一対の切換端子９２、９３を有する。同様に、第２の切換スイッチ部９０Ｂは、振動体５０の第２のグループ電極５８が接続される端子９４および一対の切換端子９５、９６を有する。
すなわち、スイッチング回路９は、通電による交流電圧の印加により第１および第２の圧電素子５３、５５を屈曲振動させるグループ電極と、非駆動状態を維持させることにより振動検出手段として利用するグループ電極とに切り換える。
【００３６】
一方、駆動回路１０は、発振回路１０１、増幅回路１０２および移動量制御回路１０３を備えている。発振回路１０１の入力側は、第１の切換スイッチ部９０Ａの切換端子９３および第２の切換スイッチ部９０Ｂの切換端子９５にそれぞれ接続される。また、増幅回路１０２の出力側は、第１の切換スイッチ部９０Ａの切換端子９２および第２の切換スイッチ部９０Ｂの切換端子９６にそれぞれ接続される。
【００３７】
スイッチング回路９には、ロータ４の回転方向（移動方向）Ａが指示される。このスイッチング回路９は、ロータ４に対する回転方向Ａの指示情報に基づいて、振動体５０の第１のグループ電極５７または第２のグループ電極５８を選択的に切換え、通電させる。これにより、第１および第２の圧電素子５３、５５に交流電圧が、発振回路１０１および増幅回路１０２を介して印加され、第１および第２の圧電素子５３、５５および補強板５４は所定方向に屈曲振動し、凸部５１が長手方向Ｂに対して傾斜した斜めの方向に往復振動または楕円振動する。
この凸部５１の振動により、ロータ４に力が繰り返し加えられ、そのロータ４が回転駆動される。このロータ４の回転方向Ａは、第１の切換スイッチ部９０Ａおよび第２の切換スイッチ部９０Ｂによる第１のグループ電極５７または第２のグループ電極５８の切り換えにて正方向（時計回り）Ａ１または逆方向（反時計回り）Ａ２に切り換えられる。
【００３８】
移動量制御回路１０３には、ロータ４の外周部に設置された移動量検出手段としてのロータリエンコーダ８が接続される。ロータリエンコーダ８は、複数のスリットが一定間隔で形成されたスリット回転板８１と、発光部および受光部を有するセンサ８２とで構成される。スリット回転板８１は、ロータ４と一体的に回転する。
この場合、センサ８２としては、例えばフォトリフレクタやフォトインタラプタ等が好適に用いられる。フォトリフレクタは、スリット回転板８１の外周部に向けて光を照射する発光素子と、スリット回転板８１にて反射した光（反射光）を受光する受光素子（光電変換素子）とで構成される。一方、フォトインタラプタは、スリット回転板８１の外周部へ向けて光を照射する発光素子と、スリット回転板８１を透過した光（透過光）を受光する受光素子（光電変換素子）とで構成される。
【００３９】
移動量制御回路１０３には、予め、目標とするロータ４の回転量（移動量）が指示される。ロータ４が回転すると、ロータリエンコーダ８のスリット回転板８１がロータ４と一体的に回転する。このスリット回転板８１の回転量は、ロータ４の回転量に対応する。ロータ４の回転に伴って、センサ８２からは、スリット回転板８１の回転量に応じたパルス信号が出力され、このパルス信号は、移動量制御回路１０３に入力される。このとき、移動量制御回路１０３は、センサ８２からのパルス信号を計数し、この計数値に基づいて、ロータ４の回転量を求める。また、ロータ４の回転速度は、センサ８２からのパルスの周期または所定時間内のパルス数に基づいて求めることができる。
移動量制御回路１０３は、ロータリエンコーダ８にて検出されたロータ４の回転量と、指示された目標とするロータ４の回転量とを比較し、これらが一致するように、ロータ４の回転（駆動）を制御する。
【００４０】
このようにして、図１に示すように、ロータ４が、正方向（時計回り）Ａ１または逆方向（反時計回り）Ａ２に所定量回転する。すなわち、ロボットアーム本体２００が時計周り方向Ｃ１または反時計周り方向Ｃ２に所定量回転駆動される。
なお、移動量検出手段としては、上記したロータリエンコーダ８のような光学的な検出手段に限らず、磁気的な検出手段であってもよい。
【００４１】
次に、前記駆動装置１の作用を説明する。
電源スイッチ（図示せず）がオンの状態において、スイッチング回路９にロータ４の回転方向Ａの指示があると、それに基づいて、第１および第２の切換スイッチ部９０Ａ、９０Ｂが連動して作動する。また、駆動回路１０の移動制御回路１０３にロータ４の回転量の指示があると、それに基づいて、増幅回路１０２等が制御される。
【００４２】
ロータ４の回転方向Ａが時計回り（正方向Ａ１）に指示された場合には、第１の切換スイッチ部９０Ａの端子９１と切換端子９３が接続し、第２の切換スイッチ部９０Ｂの端子９４と切換端子９６が接続する。このスイッチング回路９の切り換えにより、駆動回路１０の増幅回路１０２の出力側と、振動体５０の第２のグループ電極５８とが導通し、第１のグループ電極５７と、駆動回路１０の発振回路１０１の入力側とが導通する。これにより、発振回路１０１から出力される交流電圧が、移動量制御回路１０３の指示に基づいて増幅回路１０２にて増幅制御される。
【００４３】
このように、増幅回路１０２により増幅された交流電圧は、第２のグループ電極５８を構成する電極５２ｂ、５２ｄ、５６ｂおよび５６ｄと、補強板５４との間に印加される。これにより、第１および第２の圧電素子５３、５５の電極５２ｂ、５２ｄ、５６ｂおよび５６ｄに対応する部分がそれぞれ繰り返し伸縮し、その第１および第２の圧電素子５３、５５および補強板５４は、屈曲振動する。このような第１および第２の圧電素子５３、５５および補強板５４の屈曲振動により、凸部５１は、長手方向Ｂに対して傾斜した斜めの方向に往復振動または楕円振動する。この凸部５１の振動により、ロータ４に摩擦力（押圧力）が繰り返し加えられ、ロータ４が直接回転駆動される。すなわち、ロータ４は、凸部５１の振動により、その凸部５１に対し摩擦摺動し、時計回り（正方向Ａ１）に回転する。このロータ４の回転により、ロボットアーム本体２００は反時計周り方向Ｃ２（図１参照）に回転する。
【００４４】
このとき、第１のグループ電極５７は、非駆動状態（駆動停止状態）にある。これら第１のグループ電極５７を構成する電極５２ａ、５２ｃ、５６ａおよび５６ｃは、それぞれ検出電極（振動検出手段）となり、各電極５２ａ、５２ｃ、５６ａおよび５６ｃと、補強板５４との間に電圧（誘起電圧）が誘起される。この誘起電圧は、発振回路１０１に検出電圧として入力される。そして、発振回路１０１では、入力された検出電圧に基づいて、振動体５０の振幅が最大、すなわち、検出電圧が最大になるような周波数（共振周波数）の交流電圧を出力する。これにより、ロータ４を効率良く回転させることが可能になる。
【００４５】
移動量制御回路１０３は、ロータリエンコーダ（移動量検出手段）８による検出値（θｍ：実測値）と、予め指示されたロータ４の回転量（θ：目標値）とに基づいて各グループ電極５７、５８への通電を制御する。
すなわち、ロータリエンコーダ８から移動量制御回路１０３にパルス信号が入力されると、上述したように、移動量制御回路１０３は、入力されたパルスを計数し、その計数値（パルス数）に基づいて、ロータ４の回転量（θｍ）を求め、この回転量の実測値（θｍ）と、予め指示されたロータ４の回転量の目標値（θ）とを比較し、これらの差（θ−θｍ）を求める。そして、ロータ４の実測値（θｍ）が、予め指示されたロータ４の目標値（θ）と一致するまで、すなわち、ロータ４の実測値（θｍ）と目標値（θ）との差（θ−θｍ）がなくなる（θ−θｍ＝０）まで、各アクチュエータ５Ａ、５Ｂの振動体５０を互いに協調させてロータ４を回転駆動させる。このようにして、ロータ４の時計回り（正方向Ａ１）の回転駆動が制御される。
【００４６】
一方、スイッチング回路９にロータ４の回転方向Ａが反時計回り（逆方向Ａ２）に指示された場合には、第１の切換スイッチ部９０Ａの端子９１と切換端子９２が接続し、第２の切換スイッチ部９０Ｂの端子９４と切換端子９５が接続する。このスイッチング回路９の切り換えにより、駆動回路１０の増幅回路１０２の出力側と、振動体５０の第１のグループ電極５７とが導通し、第２のグループ電極５８と、駆動回路１０の発振回路１０１の入力側とが導通する。以降の動作は、上述したロータ４の回転方向Ａが時計回り（正方向Ａ１）に指示された場合と同様であるため、その説明は省略する。
【００４７】
ここで、本実施形態の駆動装置１は、第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂを同期させてロータ（被駆動体）４を回転駆動（駆動）する第１の協調モードと、第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂに位相差を持たせてロータ４を回転駆動する第２の協調モードと、第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂを差動させてロータ４を回転駆動する第３の協調モードとを有している。
【００４８】
前記第３の協調モードには、第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂをそれらの駆動速度に差を持たせて同一方向に駆動するモード（第１の差動モード）と、第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂのうちの一方をロータ４の回転方向（駆動方向）に対して逆方向に駆動するモード（第２の差動モード）と、第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂの一方を停止状態とするモード（第３の差動モード）とが含まれている。
【００４９】
この駆動装置１により、ロータ４（ロボットアーム本体２００）の回転駆動を制御する際は、駆動装置１は、これらの各モードのうちから、所定の１または２以上のモードを選択し、それを実行する。これにより、ロータ４（ロボットアーム本体２００）の回転駆動を最適に行うことができる。なお、２以上のモードを選択した場合、それを同時に実行する場合と、別々に（時間をずらして）実行する場合とがある。
【００５０】
前記第１の協調モードでは、第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂを同期させることにより、１つのアクチュエータを駆動する場合に比べ、駆動トルクを増大（倍増）させることができ、ロボットアーム本体２００の負荷の増大に応じて駆動トルクの調整を容易に行うことができる。
前記第２の協調モードでは、第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂに位相差を持たせることにより、駆動トルクを補充する（増大させる）ことができる。すなわち、第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂのうちの一方のみを駆動し、その駆動トルクが限界値に達したとしても、他方を時間（位相）をずらして駆動することによって、駆動トルクを補充することができる。
【００５１】
前記第３の協調モードでは、第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂを差動させることにより、第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂ間に拮抗力が発生する。すなわち、前記第１の差動モードでは、第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂの駆動速度に差を持たせることにより、前記第２の差動モードでは、第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂのうちの一方を逆方向に駆動することにより、前記第３の差動モードでは、アクチュエータ５Ａ、５Ｂの一方を停止状態とすることにより、それぞれ、第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂ間に拮抗力が発生する。これにより、例えば、バックラッシ等によるガタツキ（例えば、通常駆動時のガタツキ、正逆反転動時のガタツキ）を防止することができ、ロータ４を目的の位置に、正確に回転（回転移動）させることができる。そして、前記第２の差動モードでは、さらに、ロータ４の減速や制動を容易かつ確実に行うことができる。
【００５２】
また、この駆動装置１では、ロータ４を停止させる際、前記第３の協調モードに設定し、第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂを差動させてロータ４を回転駆動し（特に、前記第２の差動モードに設定し、第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂのうちの一方を逆方向に駆動し）、その後、駆動中の第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂを停止させるよう構成されているのが好ましい。
これにより、第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂ間に拮抗力が発生し、例えば、バックラッシ等によるガタツキを防止することができ、被駆動体を目的の位置に、正確に移動させることができる。特に、前記第２の差動モードに設定する場合には、ロータ４の減速や制動をより容易かつ確実に行うことができる。
【００５３】
また、この駆動装置１では、第１のアクチュエータ５Ａと第２のアクチュエータ５Ｂの出力特性は、同一でもよく、また、異なっていてもよい。
例えば、第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂのうちの一方を大出力の出力特性を有するメインアクチュエータとし、他方を小出力の出力特性を有するサブアクチュエータとすることができる。
【００５４】
この場合、前記第３の協調モードに設定し、メインアクチュエータとサブアクチュエータとを差動させてロータ４を回転駆動するよう構成されているのが好ましい。
これにより、メインアクチュエータとサブアクチュエータ間に拮抗力が発生し、例えば、バックラッシ等によるガタツキを防止することができ、ロータ４を目的の位置に、正確に回転移動させることができる。
また、ロータ４を停止させる際、前記第２の差動モードに設定しサブアクチュエータを逆方向に駆動し、その後、駆動中のメインアクチュエータおよびサブアクチュエータを停止させるよう構成されているのが好ましい。
これにより、ロータ４の減速や制動をより容易かつ確実に行うことができる。
【００５５】
図６〜図９は、それぞれ、前記各協調モードのうちの所定のモードを含むロータ４の駆動制御の代表的な具体例を示すフローチャートであり、以下、図６〜図９のフローチャートに基づいて、ロータ４（ロボットアーム本体２００）の駆動制御を説明する。
図６は、第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂ間に位相差を持たせ、かつ第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂを同期させる第１および第２の協調モードと、第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂを差動させる第３の協調モード、すなわち、第２のアクチュエータ５Ｂを停止状態とする第３の差動モードとを含むロータ４の駆動制御を示すフローチャートである。
【００５６】
まず、ステップＳ１において、駆動回路１０のスイッチング回路９には、予めロータ４の回転方向Ａが、例えば正方向Ａ１に指示される。また、移動量制御回路１０３には、予めロータ４の目標回転量（θ）、すなわち、ロボットアーム本体２００の目標回転量（θ）が指示される。次いで、ステップＳ２へ移行する。
ステップＳ２では、ロータ４の回転駆動により実測されたロータリエンコーダ８からのロータ４の回転量（θｍ）と、ロータ４の目標回転量（θ）との間に差（θ−θｍ）が「有る」か「無い」かの判定が行われる。換言すれば、ロータ４の回転位置が目標値（θ）である正規の回転位置に達したか否か、すなわち、ロボットアーム本体２００が目標位置に達したか否かの判定が行われる。
ステップＳ２において、ロータ４の回転量の実測値（θｍ）と目標値（θ）に差が「有る（θ−θｍ≠０）」と判断された場合には、ステップＳ３に移行する。
【００５７】
ステップＳ３では、前記ステップＳ１における指示に基づいて、第１のアクチュエータ５Ａが駆動する。すなわち、第１のアクチュエータ５Ａの振動体５０は、発振回路１０１および増幅回路１０２により制御された印加電圧に基づいて駆動し、ロータ４を正方向Ａ１に回転駆動（正転）させる。このとき、第２のアクチュエータ５Ｂの振動体５０は、非駆動状態（駆動停止状態）を維持している。このため、ロータ４が回転すると、ロータ４の外周面に押圧状態で接触する第２のアクチュエータ５Ｂの凸部５１は、ロータ４の外周面に対し、第１のアクチュエータ５Ａと反対方向の摩擦力を与えつつ、滑る。これにより、ロータ４には、その回転方向Ａ１に抗する拮抗力が付与され、この拮抗力により、ロータ４およびロボットアーム本体２００のガタツキ（例えば、バックラッシ等によるガタツキ）が防止され、ロボットアーム本体２００の正確な位置決めが行える。
【００５８】
次いで、ステップＳ４に移行する。このステップＳ４では、ロータ４の回転量（θｍ）に変化が「有る」か「無い」か、つまり、ロータ４の回転が停止しているか否かの判定が行われる。
ステップＳ４において、ロータ４の回転量（θｍ）に変化が「有る」と判断された場合には、ステップＳ２に再び戻り、上述したステップＳ２以降が実行される。
【００５９】
そして、ステップＳ２において、ロータ４の回転量の実測値（θｍ）と目標値（θ）に差が「無い（θ−θｍ＝０）」と判断された場合には、第１のアクチュエータ５Ａの駆動が停止され、ロータ４は停止する。これにより、ロータ４の回転位置が目標値（θ）である正規の回転位置に達し、ロボットアーム本体２００が目標位置に位置する。そして、第１のアクチュエータ５Ａおよび第２のアクチュエータ５Ｂの各凸部５１は、ロータ４の外周面に押圧状態で接触し、これにより、ロータ４の回転が阻止（防止）され、ロボットアーム本体２００が目標位置に保持される。
【００６０】
一方、ステップＳ４で、ロータ４の回転量（θｍ）に変化が「無い」と判断された場合、つまり、ロータ４が始動しない場合や、ロータ４が何らかの原因で停止した場合には、ステップＳ５に移行する。この場合、ロータ４の回転量（θｍ）に変化が「無い」と判断される要因には、例えば、第１のアクチュエータ５Ａのみによる駆動トルク（駆動力）がロボットアーム本体２００の負荷に耐えられず、ロータ４が駆動トルク不足により一時的に停止すること等が挙げられる。
【００６１】
ステップＳ５では、第２のアクチュエータ５Ｂの振動体５０が、発振回路１０１および増幅回路１０２により制御された印加電圧に基づいて、第１のアクチュエータ５Ａと同期するように駆動される。この第２のアクチュエータ５Ｂの駆動により、駆動トルクが補われ、ロータ４に対する駆動トルクが倍増する。これにより、ロボットアーム本体２００の負荷に対するロータ４の駆動トルク不足が解消され、第１のアクチュエータ５Ａと第２のアクチュエータ５Ｂとが同期してロータ４を回転駆動する。次いで、ステップＳ２に再び戻り、上述したステップＳ２以降が実行される。
【００６２】
そして、ステップＳ２において、ロータ４の回転量の実測値（θｍ）と目標値（θ）に差が「無い（θ−θｍ＝０）」と判断された場合には、第１のアクチュエータ５Ａおよび第２のアクチュエータ５Ｂの駆動が停止され、ロータ４は停止する。
一方、ステップＳ２において、ロータ４の回転量の実測値（θｍ）と目標値（θ）に差が「有る（θ−θｍ≠０）」と判断され、かつ、ステップＳ４において、ロータ４の回転量（θｍ）に変化が「無い」と判断された場合には、例えば停止の指示があるまで、第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂを同期させて駆動し続ける。
【００６３】
以上の説明は、ロータ４の初期回転方向Ａの設定を正方向Ａ１に設定してロボットアーム本体２００を時計回り方向Ｃ１（図１参照）に回転させる場合であるが、ロボットアーム本体２００を反時計回り方向Ｃ２（図１参照）に回転させる場合は、ロータ４の初期回転方向Ａを逆方向Ａ２に設定する。ロータ４の初期回転方向Ａを逆方向Ａ２に設定した場合は、前記正方向Ａ１に設定した場合に対し、正逆反転すれば同様な駆動動作であるため、その説明は省略する。
【００６４】
なお、前記ステップＳ５において、第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂの駆動速度に差を持たせてロータ４を回転駆動させてもよい。これにより、ロータ４に拮抗力が発生し、ロータ４およびロボットアーム本体２００のガタツキが防止され、ロボットアーム本体２００の正確な位置決めが行える。
また、第１のアクチュエータ５Ａと第２のアクチュエータ５Ｂの出力特性は、同一でもよく、また、異なっていてもよい。
また、先に駆動する第１のアクチュエータ５Ａを大出力の出力特性を有するメインアクチュエータとし、後から駆動する第２のアクチュエータ５Ｂを小出力の出力特性を有するサブアクチュエータとしてもよい。
【００６５】
図７は、第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂ間に位相差を持たせ、かつ第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂを同期させる第１および第２の協調モードと、第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂを差動させる第３の協調モード、すなわち、第２のアクチュエータ５Ｂを逆方向に駆動する第２の差動モードおよび第２のアクチュエータ５Ｂを停止状態とする第３の差動モードとを含むロータ４の駆動制御を示すフローチャートである。
【００６６】
図６に示すロータ４の駆動制御と同様に、まず、ステップＳ１１において、駆動回路１０のスイッチング回路９には、予めロータ４の回転方向Ａが、例えば正方向Ａ１に指示される。また、移動量制御回路１０３には、予めロータ４の目標回転量（θ）、すなわち、ロボットアーム本体２００の目標回転量（θ）が指示される。次いで、ステップＳ１２へ移行する。
【００６７】
ステップＳ１２では、ロータ４の回転駆動により実測されたロータリエンコーダ８からのロータ４の回転量（θｍ）と、ロータ４の目標回転量（θ）との間に差（θ−θｍ）が「有る」か「無い」かの判定が行われる。換言すれば、ロータ４の回転位置が目標値（θ）である正規の回転位置に達したか否か、すなわち、ロボットアーム本体２００が目標位置に達したか否かの判定が行われる。
ステップＳ１２において、ロータ４の回転量の実測値（θｍ）と目標値（θ）に差が「有る（θ−θｍ≠０）」と判断された場合には、ステップＳ１４に移行する。
【００６８】
ステップＳ１４では、前記ステップＳ１１における指示に基づいて、第１のアクチュエータ５Ａが駆動する。すなわち、第１のアクチュエータ５Ａの振動体５０は、発振回路１０１および増幅回路１０２により制御された印加電圧に基づいて駆動し、ロータ４を正方向Ａ１に回転駆動（正転）させる。このとき、第２のアクチュエータ５Ｂの振動体５０は、非駆動状態（駆動停止状態）を維持している。このため、ロータ４が回転すると、ロータ４の外周面に押圧状態で接触する第２のアクチュエータ５Ｂの凸部５１は、ロータ４の外周面に対し、第１のアクチュエータ５Ａと反対方向の摩擦力を与えつつ、滑る。これにより、ロータ４には、その回転方向Ａ１に抗する拮抗力が付与され、この拮抗力により、ロータ４およびロボットアーム本体２００のガタツキが防止され、ロボットアーム本体２００の正確な位置決めが行える。
【００６９】
次いで、ステップＳ１５に移行する。このステップＳ１５では、ロータ４の回転量（θｍ）に変化が「有る」か「無い」か、つまり、ロータ４の回転が停止しているか否かの判定が行われる。
ステップＳ１５において、ロータ４の回転量（θｍ）に変化が「有る」と判断された場合には、ステップＳ１２に再び戻り、上述したステップＳ１２以降が実行される。
そして、ステップＳ１２において、ロータ４の回転量の実測値（θｍ）と目標値（θ）に差が「無い（θ−θｍ＝０）」と判断された場合には、ステップＳ１３に移行する。
【００７０】
ステップＳ１３では、第２のアクチュエータ５Ｂの振動体５０が、発振回路１０１および増幅回路１０２により制御された印加電圧に基づいて、第１のアクチュエータ５Ａの振動体５０と逆方向に駆動される。これにより、第２のアクチュエータ５Ｂは、ロータ４に対し、逆方向Ａ２の駆動トルクを付与する。
そして、第１のアクチュエータ５Ａおよび第２のアクチュエータ５Ｂの駆動が停止され、ロータ４は停止する。これにより、ロータ４の回転位置が目標値（θ）である正規の回転位置に達し、ロボットアーム本体２００が目標位置に位置する。また、第１のアクチュエータ５Ａおよび第２のアクチュエータ５Ｂの各凸部５１は、ロータ４の外周面に押圧状態で接触し、これにより、ロータ４の回転が阻止（防止）され、ロボットアーム本体２００が目標位置に保持される。
【００７１】
また、ロータ４を停止させる際、第２のアクチュエータ５Ｂを第１のアクチュエータ５Ａと逆方向に駆動し、その後、第１のアクチュエータ５Ａおよび第２のアクチュエータ５Ｂを停止させるので、ロータ４に拮抗力が発生し、ロータ４およびロボットアーム本体２００のガタツキが防止される。これにより、再度、ロータ４を回転駆動する際、例えば、バックラッシ等によるロータ４およびロボットアーム本体２００のガタツキが防止され、ロボットアーム本体２００の正確な位置決めが行える。
また、第２のアクチュエータ５Ｂを第１のアクチュエータ５Ａと逆方向に駆動するので、ロータ４の制動を容易かつ確実に行うことができる。
【００７２】
一方、ステップＳ１５で、ロータ４の回転量（θｍ）に変化が「無い」と判断された場合、つまり、ロータ４が始動しない場合や、ロータ４が何らかの原因で停止した場合には、ステップＳ１６に移行する。この場合、ロータ４の回転量（θｍ）に変化が「無い」と判断される要因には、例えば、第１のアクチュエータ５Ａのみによる駆動トルク（駆動力）がロボットアーム本体２００の負荷に耐えられず、ロータ４が駆動トルク不足により一時的に停止すること等が挙げられる。
【００７３】
ステップＳ１６では、第２のアクチュエータ５Ｂの振動体５０が、発振回路１０１および増幅回路１０２により制御された印加電圧に基づいて、第１のアクチュエータ５Ａと同期するようにロータ４の正方向Ａ１に駆動される。この第２のアクチュエータ５Ｂの駆動により、駆動トルクが補われ、ロータ４に対する駆動トルクが倍増する。これにより、ロボットアーム本体２００の負荷に対するロータ４のトルク不足が解消され、第１のアクチュエータ５Ａと第２のアクチュエータ５Ｂとが同期してロータ４を回転駆動する。次いで、ステップＳ１２に再び戻り、上述したステップＳ１２以降が実行される。
【００７４】
そして、ステップＳ１２において、ロータ４の回転量の実測値（θｍ）と目標値（θ）に差が「無い（θ−θｍ＝０）」と判断された場合には、ステップＳ１３にて、第２のアクチュエータ５Ｂの正転駆動を逆転駆動に反転させる。そして、第１のアクチュエータ５Ａおよび第２のアクチュエータ５Ｂの駆動が停止され、ロータ４は停止する。
一方、ステップＳ１２において、ロータ４の回転量の実測値（θｍ）と目標値（θ）に差が「有る（θ−θｍ≠０）」と判断され、かつ、ステップＳ１５において、ロータ４の回転量（θｍ）に変化が「無い」と判断された場合には、例えば停止の指示があるまで、第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂを同期させて駆動し続ける。
【００７５】
以上の説明は、ロータ４の初期回転方向Ａの設定を正方向Ａ１に設定してロボットアーム本体２００を時計回り方向Ｃ１（図１参照）に回転させる場合であるが、ロボットアーム本体２００を反時計回り方向Ｃ２（図１参照）に回転させる場合は、ロータ４の初期回転方向Ａを逆方向Ａ２に設定する。ロータ４の初期回転方向Ａを逆方向Ａ２に設定した場合は、前記正方向Ａ１に設定した場合に対し、正逆反転すれば同様な駆動動作であるため、その説明は省略する。
【００７６】
なお、前記ステップＳ１６において、第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂの駆動速度に差を持たせてロータ４を回転駆動させてもよい。これにより、ロータ４に拮抗力が発生し、ロータ４およびロボットアーム本体２００のガタツキが防止され、ロボットアーム本体２００の正確な位置決めが行える。
また、第１のアクチュエータ５Ａと第２のアクチュエータ５Ｂの出力特性は、同一でもよく、また、異なっていてもよい。
また、先に駆動する第１のアクチュエータ５Ａを大出力の出力特性を有するメインアクチュエータとし、後から駆動する第２のアクチュエータ５Ｂを小出力の出力特性を有するサブアクチュエータとしてもよい。
【００７７】
図８は、第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂ間に位相差を持たせ、かつ第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂを同期させる第１および第２の協調モードと、第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂを差動させる第３の協調モード、すなわち、第２のアクチュエータ５Ｂを停止状態とする第３の差動モードとを含むロータ４の駆動制御を示すフローチャートである。
ここでは、第１のアクチュエータ５Ａを大出力の出力特性を有するメインアクチュエータとし、第２のアクチュエータ５Ｂを小出力の出力特性を有するサブアクチュエータとして、以下説明する。
【００７８】
図６に示すロータ４の駆動制御と同様に、まず、ステップＳ２１において、駆動回路１０のスイッチング回路９には、予めロータ４の回転方向Ａが、例えば正方向Ａ１に指示される。また、移動量制御回路１０３には、予めロータ４の目標回転量（θ）、すなわち、ロボットアーム本体２００の目標回転量（θ）が指示される。次いで、ステップＳ２２へ移行する。
【００７９】
ステップＳ２２では、ロータ４の回転駆動により実測されたロータリエンコーダ８からのロータ４の回転量（θｍ）と、ロータ４の目標回転量（θ）との間に差（θ−θｍ）が「有る」か「無い」かの判定が行われる。換言すれば、ロータ４の回転位置が目標値（θ）である正規の回転位置に達したか否か、すなわち、ロボットアーム本体２００が目標位置に達したか否かの判定が行われる。
ステップＳ２２において、ロータ４の回転量の実測値（θｍ）と目標値（θ）に差が「有る（θ−θｍ≠０）」と判断された場合には、ステップＳ２３に移行する。
【００８０】
ステップＳ２３では、前記ステップＳ２１における指示に基づいて、第１のアクチュエータ５Ａが駆動する。すなわち、第１のアクチュエータ５Ａの振動体５０は、発振回路１０１および増幅回路１０２により制御された印加電圧に基づいて駆動し、ロータ４を正方向Ａ１に回転駆動（正転）させる。このとき、第２のアクチュエータ５Ｂの振動体５０は、非駆動状態（駆動停止状態）を維持している。このため、ロータ４が回転すると、ロータ４の外周面に押圧状態で接触する第２のアクチュエータ５Ｂの凸部５１は、ロータ４の外周面に対し、第１のアクチュエータ５Ａと反対方向の摩擦力を与えつつ、滑る。これにより、ロータ４には、その回転方向Ａ１に抗する拮抗力が付与され、この拮抗力により、ロータ４およびロボットアーム本体２００のガタツキが防止され、ロボットアーム本体２００の正確な位置決めが行える。
次いで、ステップＳ２４に移行する。このステップＳ２４では、ロータ４の回転量（θｍ）に変化が「有る」か「無い」か、つまり、ロータ４の回転が停止しているか否かの判定が行われる。
【００８１】
ステップＳ２４において、ロータ４の回転量（θｍ）に変化が「有る」と判断された場合には、ステップＳ２２に再び戻り、上述したステップＳ２２〜Ｓ２４が繰り返し実行される。
そして、ステップＳ２２において、ロータ４の回転量の実測値（θｍ）と目標値（θ）に差が「無い（θ−θｍ＝０）」と判断された場合には、第１のアクチュエータ５Ａの駆動が停止され、ロータ４は停止する。これにより、ロータ４の回転位置が目標値（θ）である正規の回転位置に達し、ロボットアーム本体２００が目標位置に位置する。そして、第１のアクチュエータ５Ａおよび第２のアクチュエータ５Ｂの各凸部５１は、ロータ４の外周面に押圧状態で接触し、これにより、ロータ４の回転が阻止（防止）され、ロボットアーム本体２００が目標位置に保持される。
【００８２】
一方、ステップＳ２４で、ロータ４の回転量（θｍ）に変化が「無い」と判断された場合、つまり、ロータ４が始動しない場合や、ロータ４が何らかの原因で停止した場合には、ステップＳ２５に移行する。この場合、ロータ４の回転量（θｍ）に変化が「無い」と判断される要因には、例えば、第１のアクチュエータ５Ａのみによる駆動トルク（駆動力）がロボットアーム本体２００の負荷に耐えられず、ロータ４が駆動トルク不足により一時的に停止すること等が挙げられる。
【００８３】
ステップＳ２５では、第１のアクチュエータ５Ａの駆動トルクが最大（最大トルク）であるか否かの判定が行われる。ステップＳ２５で、第１のアクチュエータ５Ａの駆動トルクが最大でないと判断された場合には、ステップＳ２６に移行する。
ステップＳ２６では、第１のアクチュエータ５Ａへの印加電圧を１段階増加させる。これにより、第１のアクチュエータ５Ａの駆動トルクが１段階増加する。次いで、ステップＳ２３に再び戻り、上述したステップＳ２３以降が実行される。
そして、ステップＳ２４にてロータ４の回転量（θｍ）に変化が「有る」と判断されるか、または、ステップＳ２５にて第１のアクチュエータ５Ａの駆動トルクが最大であると判断されるまで、ステップＳ２６で、第１のアクチュエータ５Ａへの印加電圧を徐々に増加させる。これにより、第１のアクチュエータ５Ａの駆動トルクが徐々に増加する。
【００８４】
ステップＳ２５において、第１のアクチュエータ５Ａの駆動トルクが最大であると判断された場合には、ステップＳ２７に移行する。換言すれば、第１のアクチュエータ５Ａの駆動トルクを最大に上げても、未だにロータ４が回転駆動しない場合には、ステップＳ２７に移行する。
ステップＳ２７では、第２のアクチュエータ５Ｂの振動体５０が、発振回路１０１および増幅回路１０２により制御された印加電圧に基づいて、第１のアクチュエータ５Ａと同期するように駆動され、ステップＳ２８に移行する。このステップＳ２８では、ロータ４の回転量（θｍ）に変化が「有る」か「無い」か、つまり、ロータ４が停止しているか否かの判定が行われる。
【００８５】
ステップＳ２８において、ロータ４の回転量（θｍ）に変化が「無い」と判断された場合には、ステップＳ２９に移行する。すなわち、第１のアクチュエータ５Ａの最大トルクに第２のアクチュエータ５Ｂによる駆動トルクを加えても、未だ駆動トルク不足によるロータ４の停止状態が解消されない場合には、ステップＳ２９に移行する。
ステップＳ２９では、第２のアクチュエータ５Ｂの駆動トルクが最大（最大トルク）であるか否かの判定が行われる。ステップＳ２９で、第２のアクチュエータ５Ｂの駆動トルクが最大でないと判断された場合には、ステップＳ３０に移行する。
【００８６】
ステップＳ３０では、第２のアクチュエータ５Ｂへの印加電圧を１段階増加させる。これにより、第２のアクチュエータ５Ｂの駆動トルクが１段階増加する。次いで、ステップＳ２７に再び戻り、上述したステップＳ２７以降が実行される。
そして、ステップＳ２８にてロータ４の回転量（θｍ）に変化が「有る」と判断されるか、または、ステップＳ２９にて第１のアクチュエータ５Ａの駆動トルクが最大であると判断されるまで、ステップＳ３０で、第２のアクチュエータ５Ｂへの印加電圧を徐々に増加させる。これにより、第２のアクチュエータ５Ｂの駆動トルクが徐々に増加する。すなわち、前記ステップＳ２７〜Ｓ３０が繰り返し実行されることによって、第１のアクチュエータ（メインアクチュエータ）５Ａによる駆動トルクが限界に達しても、第２のアクチュエータ（サブアクチュエータ）５Ｂによって駆動トルクを徐々に増大させることができる。
一方、ステップＳ２８において、ロータ４の回転量（θｍ）に変化が「有る」と判断された場合には、ステップＳ３２に移行する。
【００８７】
ステップＳ３２では、ロータ４の回転駆動により実測されたロータリエンコーダ８からのロータ４の回転量（θｍ）と、ロータ４の目標回転量（θ）との間に差（θ−θｍ）が「有る」か「無い」かの判定が行われる。換言すれば、ロータ４の回転位置が目標値（θ）である正規の回転位置に達したか否か、すなわち、ロボットアーム本体２００が目標位置に達したか否かの判定が行われる。
【００８８】
ステップＳ３２において、ロータ４の回転量の実測値（θｍ）と目標値（θ）に差が「無い（θ−θｍ＝０）」と判断された場合には、第１のアクチュエータ５Ａおよび第２のアクチュエータ５Ｂの駆動が停止され、ロータ４は停止する。
一方、ステップＳ３２で、ロータ４の回転量に差が「有る（θ−θｍ≠０）」と判断された場合には、ステップＳ２７に再び戻り、上述したステップＳ２７以降が繰り返し実行され、ステップＳ３２において、ロータ４の回転量の実測値（θｍ）と目標値（θ）に差が「無い（θ−θｍ＝０）」と判断されると、第１のアクチュエータ５Ａおよび第２のアクチュエータ５Ｂの駆動が停止され、ロータ４は停止する。
また、ステップＳ２９において、第２のアクチュエータ５Ｂの駆動トルクが最大であると判断された場合、すなわち、第１および第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂの双方を最大トルクに上げても、駆動トルク不足によりロータ４が回転しない場合には、ステップＳ３１に移行する。
【００８９】
ステップＳ３１では、ロータ４の回転駆動により実測されたロータリエンコーダ８からのロータ４の回転量（θｍ）と、ロータ４の目標回転量（θ）との間に差（θ−θｍ）が「有る」か「無い」かの判定が行われる。換言すれば、ロータ４の回転位置が目標値（θ）である正規の回転位置に達したか否か、すなわち、ロボットアーム本体２００が目標位置に達したか否かの判定が行われる。
【００９０】
ステップＳ３１において、ロータ４の回転量の実測値（θｍ）と目標値（θ）に差が「有る（θ−θｍ≠０）」と判断された場合には、例えば停止の指示があるまで、第１および第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂの双方の駆動トルクを最大トルクにしたまま、これらを同期させて駆動し続け、ステップＳ３１に再び戻り、ステップＳ３１を繰り返し実行する。
一方、ステップＳ３１において、ロータ４の回転量の実測値（θｍ）と目標値（θ）に差が「無い（θ−θｍ＝０）」と判断された場合には、第１のアクチュエータ５Ａおよび第２のアクチュエータ５Ｂの駆動が停止され、ロータ４は停止する。
【００９１】
以上の説明は、ロータ４の初期回転方向Ａの設定を正方向Ａ１に設定してロボットアーム本体２００を時計回り方向Ｃ１（図１参照）に回転させる場合であるが、ロボットアーム本体２００を反時計回り方向Ｃ２（図１参照）に回転させる場合は、ロータ４の初期回転方向Ａを逆方向Ａ２に設定する。ロータ４の初期回転方向Ａを逆方向Ａ２に設定した場合は、前記正方向Ａ１に設定した場合に対し、正逆反転すれば同様な駆動動作であるため、その説明は省略する。
この駆動制御によれば、第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂの駆動トルクをそれぞれ徐々に増大させるので、負荷に対する最小の駆動トルク（必要かつ十分な駆動トルク）でロータ４（ロボットアーム本体２００）を回転駆動することができ、これにより、消費電力を削減することができる。
【００９２】
なお、前記ステップＳ２７において、第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂの駆動速度に差を持たせてロータ４を回転駆動させてもよい。これにより、ロータ４に拮抗力が発生し、ロータ４およびロボットアーム本体２００のガタツキが防止され、ロボットアーム本体２００の正確な位置決めが行える。
また、第１のアクチュエータ５Ａと第２のアクチュエータ５Ｂの出力特性は、同一でもよい。
【００９３】
図９は、第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂ間に位相差を持たせ、かつ第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂを同期させる第１および第２の協調モードと、第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂを差動させる第３の協調モード、すなわち、第２のアクチュエータ５Ｂを停止状態とする第３の差動モードとを含むロータ４の駆動制御を示すフローチャートである。
【００９４】
図８に示すロータ４の駆動制御と同様に、第１のアクチュエータ５Ａを大出力の出力特性を有するメインアクチュエータとし、第２のアクチュエータ５Ｂを小出力の出力特性を有するサブアクチュエータとして、以下説明する。
まず、ステップＳ４１において、駆動回路１０のスイッチング回路９には、予めロータ４の回転方向Ａが、例えば正方向Ａ１に指示される。また、移動量制御回路１０３には、予めロータ４の目標回転量（θ）、すなわち、ロボットアーム本体２００の目標回転量（θ）が指示される。次いで、ステップＳ４２へ移行する。
【００９５】
ステップＳ４２では、ロータ４の回転駆動により実測されたロータリエンコーダ８からのロータ４の回転量（θｍ）と、ロータ４の目標回転量（θ）との間に差（θ−θｍ）が「有る」か「無い」かの判定が行われる。換言すれば、ロータ４の回転位置が目標値（θ）である正規の回転位置に達したか否か、すなわち、ロボットアーム本体２００が目標位置に達したか否かの判定が行われる。
ステップＳ４２において、ロータ４の回転量の実測値（θｍ）と目標値（θ）に差が「有る（θ−θｍ≠０）」と判断された場合には、ステップＳ４３に移行する。
【００９６】
ステップＳ４３では、前記ステップＳ４１における指示に基づいて、第１のアクチュエータ５Ａが駆動する。すなわち、第１のアクチュエータ５Ａの振動体５０は、発振回路１０１および増幅回路１０２により制御された印加電圧に基づいて駆動し、ロータ４を正方向Ａ１に回転駆動（正転）させる。このとき、第２のアクチュエータ５Ｂの振動体５０は、非駆動状態（駆動停止状態）を維持している。このため、ロータ４が回転すると、ロータ４の外周面に押圧状態で接触する第２のアクチュエータ５Ｂの凸部５１は、ロータ４の外周面に対し、第１のアクチュエータ５Ａと反対方向の摩擦力を与えつつ、滑る。これにより、ロータ４には、その回転方向Ａ１に抗する拮抗力が付与され、この拮抗力により、ロータ４およびロボットアーム本体２００のガタツキが防止され、ロボットアーム本体２００の正確な位置決めが行える。
【００９７】
次いで、ステップＳ４４に移行する。このステップＳ４４では、ロータ４の回転量（θｍ）に変化が「有る」か「無い」か、つまり、ロータ４の回転が停止しているか否かの判定が行われる。
ステップＳ４４において、ロータ４の回転量（θｍ）に変化が「有る」と判断された場合には、ステップＳ４２に再び戻り、上述したステップＳ４２〜Ｓ４４が繰り返し実行される。
【００９８】
そして、ステップＳ４２において、ロータ４の回転量の実測値（θｍ）と目標値（θ）に差が「無い（θ−θｍ＝０）」と判断された場合には、第１のアクチュエータ５Ａの駆動が停止され、ロータ４は停止する。これにより、ロータ４の回転位置が目標値（θ）である正規の回転位置に達し、ロボットアーム本体２００が目標位置に位置する。そして、第１のアクチュエータ５Ａおよび第２のアクチュエータ５Ｂの各凸部５１は、ロータ４の外周面に押圧状態で接触し、これにより、ロータ４の回転が阻止（防止）され、ロボットアーム本体２００が目標位置に保持される。
【００９９】
一方、ステップＳ４４で、ロータ４の回転量（θｍ）に変化が「無い」と判断された場合、つまり、ロータ４が始動しない場合や、ロータ４が何らかの原因で停止した場合には、ステップＳ４５に移行する。この場合、ロータ４の回転量（θｍ）に変化が「無い」と判断される要因には、例えば、第１のアクチュエータ５Ａのみによる駆動トルク（駆動力）がロボットアーム本体２００の負荷に耐えられず、ロータ４が駆動トルク不足により一時的に停止すること等が挙げられる。
【０１００】
ステップＳ４５では、第１のアクチュエータ５Ａの駆動トルクが最大（最大トルク）であるか否かの判定が行われる。ステップＳ４５で、第１のアクチュエータ５Ａの駆動トルクが最大でないと判断された場合には、ステップＳ４６に移行する。
ステップＳ４６では、第１のアクチュエータ５Ａへの印加電圧を１段階増加させる。これにより、第１のアクチュエータ５Ａの駆動トルクが１段階増加する。次いで、ステップＳ４３に再び戻り、上述したステップＳ４３以降が実行される。
そして、ステップＳ４４にてロータ４の回転量（θｍ）に変化が「有る」と判断されるか、または、ステップＳ４５にて第１のアクチュエータ５Ａの駆動トルクが最大であると判断されるまで、ステップＳ４６で、第１のアクチュエータ５Ａへの印加電圧を徐々に増加させる。これにより、第１のアクチュエータ５Ａの駆動トルクが徐々に増加する。
【０１０１】
ステップＳ４５において、第１のアクチュエータ５Ａの駆動トルクが最大であると判断された場合には、ステップＳ４７に移行する。換言すれば、第１のアクチュエータ５Ａの駆動トルクを最大に上げても、未だにロータ４が回転駆動しない場合には、ステップＳ４７に移行する。
ステップＳ４７では、第２のアクチュエータ５Ｂの振動体５０が、発振回路１０１および増幅回路１０２により制御された印加電圧に基づいて、第１のアクチュエータ５Ａと同期するように駆動され、ステップＳ４８に移行する。このステップＳ４８では、ロータ４の回転量（θｍ）に変化が「有る」か「無い」か、つまり、ロータ４が停止しているか否かの判定が行われる。
ステップＳ４８において、ロータ４の回転量（θｍ）に変化が「無い」と判断された場合には、ステップＳ４９に移行する。すなわち、第１のアクチュエータ５Ａの最大トルクに第２のアクチュエータ５Ｂによる駆動トルクを加えても、未だ駆動トルク不足によるロータ４の停止状態が解消されない場合には、ステップＳ４９に移行する。
【０１０２】
ステップＳ４９では、第２のアクチュエータ５Ｂの駆動トルクが最大（最大トルク）であるか否かの判定が行われる。ステップＳ４９で、第２のアクチュエータ５Ｂの駆動トルクが最大でないと判断された場合には、ステップＳ５０に移行する。
ステップＳ５０では、第２のアクチュエータ５Ｂへの印加電圧を１段階増加させる。これにより、第２のアクチュエータ５Ｂの駆動トルクが１段階増加する。次いで、ステップＳ４７に再び戻り、上述したステップＳ４７以降が実行される。
【０１０３】
そして、ステップＳ４８にてロータ４の回転量（θｍ）に変化が「有る」と判断されるか、または、ステップＳ４９にて第１のアクチュエータ５Ａの駆動トルクが最大であると判断されるまで、ステップＳ５０で、第２のアクチュエータ５Ｂへの印加電圧を徐々に増加させる。これにより、第２のアクチュエータ５Ｂの駆動トルクが徐々に増加する。すなわち、前記ステップＳ４７〜Ｓ５０が繰り返し実行されることによって、第１のアクチュエータ（メインアクチュエータ）５Ａによる駆動トルクが限界に達しても、第２のアクチュエータ（サブアクチュエータ）５Ｂによって駆動トルクを徐々に増大させることができる。
【０１０４】
一方、ステップＳ４８において、ロータ４の回転量（θｍ）に変化が「有る」と判断された場合には、ステップＳ５３に移行する。
ステップＳ５３では、ロータ４の回転駆動により実測されたロータリエンコーダ８からのロータ４の回転量（θｍ）と、ロータ４の目標回転量（θ）との間に差（θ−θｍ）が「有る」か「無い」かの判定が行われる。換言すれば、ロータ４の回転位置が目標値（θ）である正規の回転位置に達したか否か、すなわち、ロボットアーム本体２００が目標位置に達したか否かの判定が行われる。
【０１０５】
ステップＳ５３において、ロータ４の回転量の実測値（θｍ）と目標値（θ）に差が「無い（θ−θｍ＝０）」と判断された場合には、第１のアクチュエータ５Ａおよび第２のアクチュエータ５Ｂの駆動が停止され、ロータ４は停止する。
一方、ステップＳ５３で、ロータ４の回転量に差が「有る（θ−θｍ≠０）」と判断された場合には、ステップＳ４７に再び戻り、上述したステップＳ４７以降が繰り返し実行され、ステップＳ５３において、ロータ４の回転量の実測値（θｍ）と目標値（θ）に差が「無い（θ−θｍ＝０）」と判断されると、第１のアクチュエータ５Ａおよび第２のアクチュエータ５Ｂの駆動が停止され、ロータ４は停止する。
また、ステップＳ４９において、第２のアクチュエータ５Ｂの駆動トルクが最大であると判断された場合、すなわち、第１および第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂの双方を最大トルクに上げても、駆動トルク不足によりロータ４が回転しない場合には、ステップＳ５１に移行する。
【０１０６】
ステップＳ５１では、ロータ４の回転駆動により実測されたロータリエンコーダ８からのロータ４の回転量（θｍ）と、ロータ４の目標回転量（θ）との間に差（θ−θｍ）が「有る」か「無い」かの判定が行われる。換言すれば、ロータ４の回転位置が目標値（θ）である正規の回転位置に達したか否か、すなわち、ロボットアーム本体２００が目標位置に達したか否かの判定が行われる。
【０１０７】
ステップＳ５１において、ロータ４の回転量の実測値（θｍ）と目標値（θ）に差が「有る（θ−θｍ≠０）」と判断された場合には、ステップＳ５２に移行する。そして、ステップＳ５２では、アラームが送出され、第１および第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂの駆動が強制的に停止される。
このアラームにより、使用者は、第１および第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂの駆動トルクがそれぞれ最大になっても駆動トルク不足によりロータ４が回転しないことを把握することができる。
【０１０８】
また、第１および第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂの駆動が停止することにより、第１のアクチュエータ５Ａおよび第２のアクチュエータ５Ｂの各凸部５１は、ロータ４の外周面に押圧状態で接触し、これにより、ロータ４の回転が阻止（防止）され、ロボットアーム本体２００が現状の位置に保持される。
一方、ステップＳ５１において、ロータ４の回転量の実測値（θｍ）と目標値（θ）に差が「無い（θ−θｍ＝０）」と判断された場合には、第１のアクチュエータ５Ａおよび第２のアクチュエータ５Ｂの駆動が停止され、ロータ４は停止する。
【０１０９】
以上の説明は、ロータ４の初期回転方向Ａの設定を正方向Ａ１に設定してロボットアーム本体２００を時計回り方向Ｃ１（図１参照）に回転させる場合であるが、ロボットアーム本体２００を反時計回り方向Ｃ２（図１参照）に回転させる場合は、ロータ４の初期回転方向Ａを逆方向Ａ２に設定する。ロータ４の初期回転方向Ａを逆方向Ａ２に設定した場合は、前記正方向Ａ１に設定した場合に対し、正逆反転すれば同様な駆動動作であるため、その説明は省略する。
【０１１０】
この駆動制御によれば、第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂの駆動トルクをそれぞれ徐々に増大させるので、負荷に対する最小の駆動トルク（必要かつ十分な駆動トルク）でロータ４（ロボットアーム本体２００）を回転駆動することができ、これにより、消費電力を削減することができる。
なお、前記ステップＳ４７において、第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂの駆動速度に差を持たせてロータ４を回転駆動させてもよい。これにより、ロータ４に拮抗力が発生し、ロータ４およびロボットアーム本体２００のガタツキが防止され、ロボットアーム本体２００の正確な位置決めが行える。
また、第１のアクチュエータ５Ａと第２のアクチュエータ５Ｂの出力特性は、同一でもよい。
【０１１１】
以上述べたように、駆動装置１によれば、独立した第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂを協調させて、１つのロータ４（ロボットアーム本体２００）を回転駆動する。これにより、ロボットアーム本体２００の姿勢や位置を任意に変更することができる。
特に、第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂを協調させてロータ４（ロボットアーム本体２００）を回転駆動するので、１つのアクチュエータによる駆動と比較して、大きな駆動トルクが得られる。しかも、ロボットアーム本体２００の負荷の増大に応じて駆動トルクの選択、調整を容易かつ確実に行うことができる。
【０１１２】
また、第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂが前述した振動体５０で構成されているので、大きなトルクおよび大きなディテントトルクが得られるとともに、装置全体の小型化（薄型化）および軽量化を図ることができる。
また、ロータ４が第１、第２のアクチュエータ５Ａ、５Ｂの振動体５０にて直接駆動（回転）されるため、装置全体の軽量化、小型化（薄型化）に特に有利であるとともに、部品点数を削減することができ、構造を極めて簡素化することができ、また、コストを低減することができる。
【０１１３】
また、振動体５０の面内振動をロータ４の回転運動（駆動）に変換するため、機械的変換に伴なうエネルギーロスが少なく、ロータ４を高い効率で駆動することができる。
また、通常の電動モータのような磁力で駆動する場合と異なり、振動体５０からの振動伝播による摩擦摺動によりロータ４が回転駆動されることから、ロータ４に対する駆動力が高い。したがって、変速機構（減速機構）を介さなくても、十分な駆動力でロータ４を回転駆動させることができる。
【０１１４】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。
図１０は、本発明の駆動装置の第２実施形態を示す断面図である。
以下、第２実施形態について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【０１１５】
第２実施形態と前述した第１実施形態との相違点は、第２実施形態の駆動装置１は、第１のアクチュエータ５Ａおよび第２のアクチュエータ５Ｂの他に、さらに第３のアクチュエータ５Ｃを有している。
これら第１〜第３のアクチュエータ５Ａ〜５Ｃは、軸３の方向（図１０中上下方向）に沿って配置されている。
なお、第１〜第３のアクチュエータ５Ａ〜５Ｃの出力特性は、同一でもよく、また、異なっていてもよい。
【０１１６】
また、例えば、第１のアクチュエータ５Ａを大出力の出力特性を有するメインアクチュエータとし、第２、第３のアクチュエータ５Ｂ、５Ｃを小出力の出力特性を有するサブアクチュエータとしてもよく、この場合は、図１０に示すように、第１のアクチュエータ５Ａの図１０中上下に、第２のアクチュエータ５Ｂおよび第３のアクチュエータ５Ｃをそれぞれ配置するのが好ましい。
【０１１７】
この第２実施形態によれば、前述した第１実施形態と同様の効果が得られる。
そして、この第２実施形態では、アクチュエータが３個設けられているので、第１実施形態より大きな駆動トルクを得ることができる。
なお、図示例では、第１〜第３のアクチュエータ５Ａ〜５Ｃを軸３の方向に沿って配置したが、本発明では、これに限らず、例えば、前述した第１実施形態と同様に、第１〜第３のアクチュエータ５Ａ〜５Ｃをロータ４の外周面（周方向）に沿ってベース２上のほぼ同一平面上に配置してもよい。これにより、装置全体の薄型化を図ることができる。
【０１１８】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。
図１１は、本発明の駆動装置の第３実施形態を示す平面図である。
以下、第３実施形態について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【０１１９】
第３実施形態と前述した第１実施形態との相違点は、第３実施形態の駆動装置１は、減速器（減速機構）１１を有しており、第１のアクチュエータ５Ａおよび第２のアクチュエータ５Ｂによる被駆動体の回転制御（駆動制御）、すなわち、ロボットアーム本体（被制御体）２００の回転制御（駆動制御）が、その減速器１１を介して間接的に行われる点にある。
【０１２０】
減速器１１は、ロボットアーム本体２００が取り付けられる（接合される）被駆動体としての主歯車（ロータ）１２と、この主歯車（ロータ）１２に噛合する第１の副歯車１３および第２の副歯車１４とで構成されている。第１の副歯車１３および第２の副歯車１４は、それぞれ、主歯車１２より、小径であり、歯数が少ない。
ベース２上には、軸１５、回転軸１７Ａおよび１７Ｂがそれぞれ正逆両方向に回転可能（回動可能）に設置されている。そして、軸１５には、主歯車１２が固着され、回転軸１７Ａには、第１のロータ（移動体）１６Ａおよび第１の副歯車１３が固着され、回転軸１７Ｂには、第２のロータ（移動体）１６Ｂおよび第２の副歯車１４が固着されている。第１の副歯車１３は、第１のロータ１６Ａと一体的に回転（回動）し、第２の副歯車１４は、第２のロータ１６Ｂと一体的に回転する。これにより、主歯車１２は、第１のロータ１６Ａおよび第２のロータ１６Ｂのそれぞれと連動する。
【０１２１】
第１のロータ１６Ａの外周面には、第１のアクチュエータ５Ａを構成する振動体５０の凸部５１が押圧状態で当接し、第２のロータ１６Ｂの外周面には、第２のアクチュエータ５Ｂを構成する振動体５０の凸部５１が押圧状態で当接している。
また、主歯車１２の回転量（移動量）を検出する回転量検出手段（移動量検出手段）としてのロータリエンコーダ１８が設けられている。ロータリエンコーダ１８は、スリット回転板１８１と、発光部および受光部を有するセンサ１８２とで構成され、スリット回転板１８１は、軸１５に固着されている。
【０１２２】
この駆動装置１では、第１のアクチュエータ５Ａが作動すると、第１のロータ１６Ａおよび第１の副歯車１３が回転し、これにより主歯車１２が回転する。同様に、第２のアクチュエータ５Ｂが作動すると、第２のロータ１６Ｂおよび第２の副歯車１４が回転し、これにより主歯車１２およびロボットアーム本体２００が回転する。この際、減速器１１の作用により、回転速度（駆動速度）が減速され、大きな駆動トルクが得られる。
【０１２３】
このように、この第３実施形態では、第１のロータ１６Ａおよび第２のロータ１６Ｂと、主歯車１２との間の動力伝達経路の途中に、減速器１１が設けられており、ロボットアーム本体２００の回転制御（駆動制御）は、第１のアクチュエータ５Ａおよび第２のアクチュエータ５Ｂにより、その減速器１１を介して間接的に行われる。
この第３実施形態によれば、前述した第１実施形態と同様の効果が得られる。
なお、第１のロータ１６Ａの回転量（移動量）を検出する回転量検出手段（移動量検出手段）や、第２のロータ１６Ｂの回転量（移動量）を検出する回転量検出手段（移動量検出手段）を設けてもよい。この回転量検出手段（移動量検出手段）としては、例えば、ロータリエンコーダ等を用いることができる。
【０１２４】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態について説明する。
図１２は、本発明の駆動装置の第４実施形態を示す斜視図である。
以下、第４実施形態について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【０１２５】
第４実施形態と前述した第１実施形態との相違点は、第４実施形態の駆動装置１では、第１のアクチュエータ５Ａおよび第２のアクチュエータ５Ｂとして、それぞれ、電気／機械変換素子として励磁コイルを有する電磁モータ（電磁モータ機構）を用いる点にある。
用いる電磁モータの構造は、特に限定されず、例えば、励磁コイルが、回転子（ロータ）側に設けられているものでもよく、また、固定子（ステータ）側に設けられているものでもよい。
【０１２６】
第４実施形態の駆動装置１では、ロボットアーム本体２００の一端側の一方の面に、第１のアクチュエータ５Ａの回転子に設けられている軸３１の先端部が固着（固定）され、他方の面に、第２のアクチュエータ５Ｂの回転子に設けられている軸３２の先端部が固着（固定）されている。この場合、第１のアクチュエータ５Ａおよび第２のアクチュエータ５Ｂは、それぞれ、軸３１の中心線（回転中心線）と、軸３２の中心線とが、略一致するように、組み付けられる。
この第４実施形態によれば、前述した第１実施形態と同様の効果が得られる。
【０１２７】
（第５実施形態）
次に、第５実施形態について説明する。
図１３は、本発明の駆動装置の第５実施形態を示す平面図である。
以下、第５実施形態について、前述した第３実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【０１２８】
第５実施形態と前述した第３実施形態との相違点は、第５実施形態の駆動装置１では、第１のアクチュエータ５Ａおよび第２のアクチュエータ５Ｂとして、それぞれ、電気／機械変換素子として励磁コイルを有する電磁モータ（電磁モータ機構）を用いる点にある。
用いる電磁モータの構造は、特に限定されず、例えば、励磁コイルが、回転子（ロータ）側に設けられているものでもよく、また、固定子（ステータ）側に設けられているものでもよい。
【０１２９】
第５実施形態の駆動装置１では、第１のアクチュエータ５Ａの回転子に設けられている軸３１の先端部に、第１の副歯車１３が固着され、第２のアクチュエータ５Ｂの回転子に設けられている軸３２の先端部に、第２の副歯車１４が固着されている。この場合、第１のアクチュエータ５Ａおよび第２のアクチュエータ５Ｂは、それぞれ、軸３１の中心線（回転中心線）と、軸３２の中心線とが、所定距離離間し、かつ、略平行となるように組み付けられる。
この第５実施形態によれば、前述した第３実施形態と同様の効果が得られる。
【０１３０】
以上、本発明の駆動装置および稼動装置を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。
なお、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
【０１３１】
また、前記実施形態では、各アクチュエータとして、それぞれ、正逆両方向に駆動し得るものを用いているが、本発明では、これに限らず、各アクチュエータとして、それぞれ、一方向のみに駆動し得るものを用いてもよい。
また、本発明では、例えば、複数のアクチュエータのうちの一部が被駆動体を直接駆動し、残部が被駆動体を間接的に駆動するように構成されていてもよい。
【０１３２】
また、前記実施形態では、被駆動体は、ロータや歯車であり、アクチュエータからの駆動力によってその被駆動体が回転（回動）するようになっているが、本発明では、これに限らず、被駆動体が、例えば、長尺状をなし、その被駆動体が、その長手方向に移動、または直線的に移動するように構成されていてもよい。
また、前記実施形態では、アクチュエータの個数は、２個または３個であったが、本発明では、アクチュエータの個数は、４個以上であってもよい。
また、前記実施形態では、被駆動体の個数は、１個であったが、本発明では、被駆動体の個数は、２個以上であってもよい。
【０１３３】
また、前記実施形態では、駆動装置により、簡易ロボットにおけるロボットアームを駆動制御する場合を例に挙げて説明したが、本発明では、駆動装置の用途、すなわち、稼動装置は、簡易ロボットにおけるロボットアームには限定されない（被制御体は、ロボットアーム本体には限定されない）。換言すれば、本発明の稼動装置は、本発明の駆動装置と、この駆動装置により駆動制御される被制御体とを有するものであれば、いかなるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】本発明の駆動装置の第１実施形態を示す平面図。
【図２】図１中のＩ−Ｉ線での断面図。
【図３】アクチュエータを構成する振動体の斜視図。
【図４】図３中のＩＩ−ＩＩ線での断面図。
【図５】アクチュエータの駆動制御回路の構成例を示すブロック図。
【図６】図１に示す駆動装置の制御動作を示すフローチャート。
【図７】図１に示す駆動装置の制御動作を示すフローチャート。
【図８】図１に示す駆動装置の制御動作を示すフローチャート。
【図９】図１に示す駆動装置の制御動作を示すフローチャート。
【図１０】本発明の駆動装置の第２実施形態を示す断面図。
【図１１】本発明の駆動装置の第３実施形態を示す平面図。
【図１２】本発明の駆動装置の第４実施形態を示す斜視図。
【図１３】本発明の駆動装置の第５実施形態を示す平面図。
【符号の説明】
【０１３５】
１…駆動装置、２…ベース、３…軸、４…ロータ、５Ａ…第１のアクチュエータ、５Ｂ…第２のアクチュエータ、５Ｃ…第３のアクチュエータ、５０…振動体、５１…凸部、５２ａ〜５２ｄ…第１の電極、５３…第１の圧電素子、５４…補強板、５５…第２の圧電素子、５６ａ〜５６ｄ…第２の電極、５７…第１のグループ電極、５８…第２のグループ電極、６…取付アーム、６１…取付基部、６２…ボルト挿入孔、７…ボルト、８…ロータリエンコーダ、８１…スリット回転板、８２…センサ、９…スイッチング回路、９０Ａ…第１の切換スイッチ部、９０Ｂ…第２の切換スイッチ部、９１…端子、９２、９３…切換端子、９４…端子、９５、９６…切換端子、１０…駆動回路、１０１…発振回路、１０２…増幅回路、１０３…移動量制御回路、１１…減速器、１２…主歯車、１３…第１の副歯車、１４…第２の副歯車、１５…軸、１６Ａ…第１のロータ、１６Ｂ…第２のロータ、１７Ａ…回転軸、１７Ｂ…回転軸、１８…ロータリエンコーダ、１８１…スリット回転板、１８２…センサ、３１、３２…軸、２００…ロボットアーム本体、Ｓ１〜Ｓ５…ステップ、Ｓ１１〜Ｓ１５…ステップ、Ｓ２１〜Ｓ３２…ステップ、Ｓ４１〜Ｓ５３…ステップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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