传统的尺蠖压电马达与惯性冲击压电马达均工作在准静态。相比于谐振态,不利于发挥压电材料的快速响应和高功率密度特性。传统尺蠖压电马达靠压电叠堆进行驱动,因此具有较高的输出力与定位精度。但是,大多尺蠖压电马达为直线型压电马达,基于尺蠖工作原理的旋转型压电马达相对较少,且结构较为复杂不利于微型化。传统惯性冲击压电马达靠锯齿波信号驱动,工作在非谐振态。虽然其响应速度快、结构也相对简单,但是输出力与速度有限,双向运动实现困难,而且在工作过程中存在回退步距与滑动摩擦,摩擦损耗相对较高。本文设计了一种尺蠖-惯性冲击复合谐振型旋转压电马达。该新型压电马达驱动与钳位机构耦合一体形成定子,采用谐波驱动,使马达工作在谐振状态下,能够充分发挥压电材料响应速度快和功率密度高的特性,提高马达的输出性能,且控制相对简单。利用两悬臂梁式压电振子的交替振动耦合,实现压电马达的步进旋转,摩擦磨损小。与传统的尺蠖压电马达和惯性冲击压电马达相比,本文所设计的复合谐振型旋转压电马达具有一定的优越性。本文主要研究内容如下:1)设计了一种全新的尺蠖-惯性冲击复合谐振型旋转压电马达,具体阐述了马达定子的组成。对压电学相关基础知识进行分析介绍。对带质量块的压电双晶片结构和柔性铰链做了详细阐述,利用有限元法分析比较了各类柔性铰链的力学性能,根据马达定子的工作需求选取了最合适的柔性铰链类型。2)对复合谐振型旋转压电马达进行了设计与分析。介绍了压电马达定子复合谐振的理论来源,分析了马达定子的振动特性,详细阐述了马达的工作原理,介绍了马达的主要结构设计。采用COMSOL对马达定子进行了模态分析、谐响应分析以及静力学分析。3)搭建测试平台对马达样机进行了输出性能测试。马达的最佳工作频率为161Hz,马达样机最大转速达3.23 rad/s,负载力矩达10.35 N·mm,最大角位移分辨率达1.11°;上述测试结果表明复合谐振型旋转压电马达有着良好的速度特性与步距特性。