1、课题研究的意义与背景 一个多世纪以来电磁感应电机发明和发展并随着其结构的改良，其作为作动器和动力源应用于各领域之中，为人类科学、社会、经济发展做出巨大贡献。

如今电磁感应电机在设计和制造上，均已达到了成熟的地步。

然而，随着21世纪高新技术的发展，在精密工程、高精加工、生物技术、航空航天、电子设备等领域，对传动系统的、动力源的提出更高要求。

例如半导体加工[1]、微纳精密定位装置[2]、扫描探针显微镜[3]不仅要求作动执行机构具有纳米级的定位精度，而且具有毫米级的行程；而核磁共振装置要求作动器无磁场干扰[4]。

传统电机受自身工作原理及结构特点的限制，很难实现进一步的微小化；而超声波电机的出现让这一切成为可能，弥补了传统电机的不足。

超声波电机兴起于20世纪80年代，是一种利用压电材料逆压电效应的新型特种电机，通过交变的激励电压信号作用于压电材料的两侧，使其产生交变的收缩和舒张，激发弹性体超声频段下的微幅振动，并通过各种伸缩振动模式的转换与耦合，通过与压电材料粘合部分的微观变形激发共振放大和摩擦耦合，将其转换为转子的宏观运动[5]。

对比超声波电机与传统直流电机，超声波电机有在低速下输出大转矩的能力，如图1所示；具有无电磁干扰、动作响应快、断电后自锁、位置分辨率、低噪声、电机结构简单等优点。

因而超声波电机迅速在微型器械、精密仪器、光学设备、航空航天等领域得到应用。

1987年，Canon公司在其单反相机镜头的调焦系统中应用了环形超声电机，这是超声电机市场应用中迄今最成功的一例，成为超声电机走向产品化的标志。

Cannon 公司的超声电机生产线月产能达数十万台。