一种弯扭耦合型压电驱动履带行驶装置及其工作方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种弯扭耦合型压电驱动履带行驶装置及其工作方法,该装置包括金属履带、两个环形构件和变截面压电换能器；所述环形构件设置在所述变截面压电换能器的两端，所述变截面压电换能器包括多组压电陶瓷片、两个预紧楔块以及变截面梁，所述压电陶瓷片按照一定顺序排列并通过所述预紧楔块装置固定在变截面梁的槽内。本发明专利技术通过激励压电陶瓷片，在变截面梁上激发出弯振模态和扭振模态，从而在环形构件上耦合具有n(n≥2)个波峰和波谷一并呈现的沿周向旋转的行波，环形构件外表面质点将做微幅椭圆运动，并通过摩擦作用驱动金属履带运动，具有结构紧凑、力（矩）重量比大、环境适应性强、结构形式灵活多变、速度快和机电耦合效率高等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及压电作动
，具体是。
技术介绍
星际探测作为太空科学发展的重要组成部分，一直以来都受到了世界各国的高度重视和大力投入。作为行星探测任务的载体与执行机构，行星表面巡视探测器的发展对于探索以及进一步开发未知行星具有重要意义。履带式行驶系统在重力加速度小的环境下较强的越障能力以及对月面粗糙复杂形貌较强的适应能力对行星探测任务十分有利，但是因为履带式行驶系统具有重量大、轮系复杂、能耗大、容易被星球表面土壤磨损以及需要润滑等缺点而使用较少。为了解决传统履带系统存在的上述问题，公开号为CN 101964600的中国专利履带驱动装置、方法及履带式行走机构结合压电作动器具有结构紧凑、力(矩)重量比大、环境适应性强和结构形式灵活多变等特点，提出了一种贴片式结构的履带驱动装置。虽然该系统舍弃了传统履带车所必须的链轮、惰轮和负重轮，具有结构简单、机械集成度高、环境适应能力强以及驱动效率高等优点，但是由于其所提出的压电换能器采用金属弹性体粘贴压电陶瓷片的方式进行激励，这种激励方式采用压电陶瓷的振动模式，能量转换的机电耦合效率低，同时因为受到粘贴胶层的强度和疲劳寿命的限制，使其具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种弯扭耦合型压电驱动履带行驶装置，包括金属履带（1）、两个环形构件（2）和变截面压电换能器（3），其特征在于：所述金属履带（1）的内表面与环形构件（2）的外表面接触，两个环形构件（2）之间通过变截面压电换能器（3）连接，所述的变截面压电换能器（3）上开有一对安装槽，安装槽内通过预紧楔块装置（3‑2）固定有压电陶瓷片组件；所述的压电陶瓷片组件包括胶合的扭振压电陶瓷片、弯振压电陶瓷片、输入电极片（3‑4）和接地电极片（3‑6），其中，扭振压电陶瓷片施加第一信号，弯振压电陶瓷片施加第二信号，第一信号和第二信号的相位差为90°。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王亮，舒承有，蒋正，金家楣，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32