压电电机因具有结构紧凑、位置分辨率高、低速大转矩、快速响应等优点,近年来在精密定位平台和机械操作手等领域有替代传统电磁电机的趋势。在某一激励频率下,压电电机的输出功率与电机内压电材料的体积成正比。并联型足式压电电机采用多个定子驱动足增大压电材料体积,进而提高了电机输出功率。然而,并联型电机中各驱动足之间的相互干扰使电机工作效率下降,且对电机的最大输出能力有限制。为了改善并联型足式电机的工作效率以及进一步提高输出功率,本文提出了柔性驱动足定子结构。柔性驱动足采用簧片改善定动子接触状况,采用质量块保持压电堆的高输出能力。设计切缝簧片并利用仿真确定簧片参数,提出双层簧片结构保证定子驱动足的横向稳定性,经测试,实际加工的簧片满足设计要求。建立了驱动足在竖直方向上的振动模型,Simulink仿真结果表明:柔性驱动足可以保证各驱动足的一致性,从而降低各驱动足之间的相互干扰、提高电机工作效率。考虑驱动足振动状态和压电堆退极化两种因素,分析得到电机适合的工作区域。建立了驱动足的输出力模型,分析电机最大输出力与预紧力、激励电压、配重块质量等参数的关系。制作并装配了六驱动足并联的直线电机,在30kHz、25Vpp激励下,其最大输出速度达到103mm/s,最大输出力为1.2N。六足和四足电机的负载特性对比表明,定子中的各驱动足都可以有效作用于滑轨上,驱动足间的相互干扰基本消除,电机工作效率得到明显改善;且各驱动足相互独立,电机输出功率随驱动足数量线性增大。在驱动电压和频率不变的情况下,电机的输出力随着预紧力增大而增大,直到电机达到某一最大输出力后不再增加;激励电压越大,电机的最大输出力越大,激励电压为30Vpp时,电机的最大输出力达到1.8N。提出脉冲串间歇激励方式用于调节电机输出速度、增大电机输出力,得到电机最小可靠启停距离是2.lμm;激励电压为60Vpp时,电机可在4.38N的负荷下连续工作。本文提出的柔性驱动足降低了驱动足相互干扰对并联电机工作效率的影响,而且可以通过增加驱动足数量进一步增大输出功率,为其它类型的并联型足式电机的设计提供了一个实用、可行的参考。