弯曲压电振子的两自由度压电驱动器及采用该驱动器实现的两自由度运动的激励方法技术
【技术实现步骤摘要】
弯曲压电振子的两自由度压电驱动器及采用该驱动器实现的两自由度运动的激励方法
本专利技术属于压电驱动
技术介绍
近年来，压电驱动技术作为一种新型驱动技术被广泛应用于超精密加工、定位等领域，得到了极大的发展。压电驱动技术是利用压电材料的逆压电效应，将电能转化为机械能的一种驱动技术。压电驱动器具有结构简单，精度高，功率密度大，输出力大，无电磁干扰，易于实现小型化等优点，在航天，机器人，纳米制造等超精密领域得到了极大的应用。两自由度压电驱动器，以单个驱动器实现多个驱动功能，可以有效的缩小驱动器的尺寸，得到了越来越多的关注。现有的两自由度压电驱动器主要是利用压电叠堆驱动的单自由度压电驱动器并联或者串联，来实现两自由度驱动，但是，采用并联方式的驱动器，由于叠堆的输出位移有限，导致行程太小；采用串联方式的驱动器，可以有效地扩大行程，但精度有所损失，同时，压电叠堆的价格十分昂贵，这些都极大地影响了两自由度压电驱动器的应用。本专利技术的采用弯曲压电振子的两自由度压电驱动器的激励方法，控制驱动器的两自由度驱动，相比于压电叠堆，成本得到了极大的降低，利用驱动足与动子间的摩擦力...
【技术保护点】
弯曲压电振子的两自由度压电驱动器，其特征在于，它包括基座(1)、压电振子(2)和动子(3)；所述压电振子(2)包括弯曲压电陶瓷组(2‑1)、变幅杆(2‑2)和驱动足(2‑3)，弯曲压电陶瓷组(2‑1)设置于基座(1)和变幅杆(2‑2)之间，变幅杆(2‑2)细端设置驱动足(2‑3)，驱动足(2‑3)与动子(3)接触；所述弯曲压电陶瓷组(2‑1)划分为两部分，分别为第一组弯曲压电陶瓷组(2‑1‑1)和第二组弯曲压电陶瓷组(2‑1‑2)。
【技术特征摘要】
1.弯曲压电振子的两自由度压电驱动器，其特征在于，它包括基座(1)、压电振子(2)和动子(3)；所述压电振子(2)包括弯曲压电陶瓷组(2-1)、变幅杆(2-2)和驱动足(2-3)，弯曲压电陶瓷组(2-1)设置于基座(1)和变幅杆(2-2)之间，变幅杆(2-2)细端设置驱动足(2-3)，驱动足(2-3)与动子(3)接触；所述弯曲压电陶瓷组(2-1)划分为两部分，分别为第一组弯曲压电陶瓷组(2-1-1)和第二组弯曲压电陶瓷组(2-1-2)。2.根据权利要求1所述的弯曲压电振子的两自由度压电驱动器，其特征在于，所述的动子(3)为筒型动子、球型动子或平面型动子。3.根据权利要求1所述的弯曲压电振子的两自由度压电驱动器，其特征在于，所述的第一组弯曲压电陶瓷组(2-1-1)和第二组弯曲压电陶瓷组(2-1-2)中相邻的两片压电陶瓷片之间设有通电电极片(2-4)。4.采用权利要求1所述的弯曲压电振子的两自由度压电驱动器实现的两自由度运动的激励方法，其特征在于，该两自由度运动的激励方法可驱动动子(3)沿X轴和Y轴两个两自由度运动，具体表现为：驱动动子(3)沿X轴正向或负向运动，以及沿Y轴正向或负向运动；其中，X轴和Y轴所指向的方向为弯曲压电振子径向平面内两个相互垂直的方向，且二者所指的方向均为正向；(一)驱动动子(3)沿X轴正向运动的具体过程为：步骤一一、对第一组弯曲压电陶瓷组(2-1-1)施加幅值逐渐上升的激励电压信号，上升时间为t1，压电振子(2)沿X轴正向产生弯曲变形至极限位置，在静摩擦力作用下，通过驱动足(2-3)驱动动子(3)沿X轴正向产生位移输出；步骤一二、对第一组弯曲压电陶瓷组(2-1-1)施加幅值逐渐下降的激励电压信号，下降时间为t2，且t2<<t1，压电振子(2)产生沿X轴负向的弯曲变形至初始位置，动子(3)由于惯性保持静止；步骤一三、重复步骤一一至步骤一二，可实现动子(3)沿X轴正向的连续运动输出；(二)驱动动子(3)沿X轴负向运动的具体过程为：步骤二一、对第一组弯曲压电陶瓷组(2-1-1)施加幅值逐渐下降的激励电压信号，下降时间为t1，压电振子(2)沿X轴负向产生弯曲变形至极限位置，在静摩擦力作用下，通过驱动足(2-3)驱动动子(3)沿X轴负向产生位移输出；步骤二二、对第一组弯曲压电陶瓷组(2-1-1)施加幅值逐渐上升的激励电压信号，上升时间为t2，且t2<<t1，压电振子(2)产生沿X轴正向的弯曲变形至初始位置，动子(3)由于惯性保持静止；步骤二三、重复步骤二一至步骤二二，可实现动子(3)沿X轴负向的连续运动输出；(三)驱动动子(3)沿Y轴正向运动的具...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘英想，邓杰，陈维山，刘军考，王良，冯培连，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23
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