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作为机电执行器，对称驱动装置常用于需要对称运动、驱动和控制的领域，例如抓取或剪切操作、微通道的快速对称打开或关闭等。

需求旺盛的场景之一是微创手术，包括精准抓取和切割肿瘤细胞、视网膜显微手术等。在微机电设备领域，剪切或抓取操作本质上属于两个末端执行器之间的两次对称驱动。然而，几乎没有一种电机能够直接产生两个对称的线性运动。

一般来说，要产生两个对称的运动，比较简单的方法是用两个串联或并联的定子分别驱动两个转轮同时靠近或远离。第二种方式是借助一对反向螺纹或一对反向齿轮将输出轴的旋转运动转换为两个线性对称运动。

第三种解决方案是采用复杂的传动机构，例如齿条和小齿轮、柔性铰链等，将一个执行器的单向运动转换为两个相反的运动。然而，上述所有方法都会导致结构更加复杂和更大，并且可能以非常有限的行程和输出力为代价。

因此，有必要开发一种新的驱动机构，仅由一个小型化集成压电定子或执行器驱动两个转轮，实现大运动范围的对称高精度运动。

董树祥教授课题组开发了一种新型对称驱动线性压电陶瓷超声电机(SLPUM)，无需使用额外的复杂传动机构，可以直接产生一对剪刀的双向对称运动输出。

基本思想是，包含(2×3)个阵列单元的压电陶瓷棒可以在第一纵向(L1)和第三弯曲(B3)模式的耦合谐振模式下工作，产生两个方向相反的对称椭圆运动轨迹在其两个摩擦尖端。

通过摩擦联轴器，可以将摩擦头的两个对称椭圆运动转换成两个动子的对称、同步、反向或向后的相同速度的运动。该工作机构对传统的一个定子只能驱动一个执行器的工作原理进行了革命性的改变。同时，这种对称驱动机构使压电电机的工作效率成倍提高。

此外，由于滑块上安装了一把商用显微手术剪刀，L1-B3SLPUM可以进一步应用于显微手术机器人，以执行高精度显微手术操作。而且，剪刀效应可以使两个驱动端的输出力增加数倍。

为了验证，研究人员利用该样机进行了不同应用场景的实验，例如切割铜线、猪肉、牛肉片、肠子等。因此，该电机可以进一步应用于显微手术机器人，进行高精度抓取、剪断等操作。和其他外科手术。这项工作提出的设计策略为开发未来压电微机电器件开辟了新的途径。