一种仿生爬行式压电驱动器制造技术

本发明专利技术涉及一种仿生爬行式压电驱动器，主要包括压电叠堆、非对称薄壁式柔性铰链机构和动子。两个压电叠堆安装在非对称薄壁式柔性铰链机构内；预紧旋钮调节非对称薄壁式柔性铰链机构与动子间的初始预紧力；底座支撑和安装固定其他零件。优点是：非对称薄壁式柔性铰链机构刚度高，能承受较大的负载，提高了驱动装置的输出负载；两个压电叠堆通过对电信号的时序控制，交替提供驱动力，增加了输出负载，提高了输出性能；两个非对称薄壁式柔性铰链机构在两个压电叠堆交替驱动下，做仿生爬行运动，可消除运动周期内动子的回退现象；该装置结构简单，可应用于精密超精密机械加工、微机电系统、微操作机器人领域。

A bionic creeping piezoelectric actuator

【技术实现步骤摘要】
一种仿生爬行式压电驱动器
本专利技术涉及精密超精密加工、微纳操作机器人、微机电系统程领域，特别涉及一种仿生爬行式压电驱动器。
技术介绍
具有微/纳米级定位精度的精密驱动技术是超精密加工与测量、光学工程、现代医疗、航空航天科技等高尖端科学
中的关键技术。为实现微/纳米级的输出精度，现代精密驱动技术的应用对驱动装置的精度提出了更高要求。传统的驱动装置输出精度低，整体尺寸大，无法满足现代先进科技技术中精密系统对微/纳米级高精度和驱动装置尺寸微小的要求。压电陶瓷驱动器具有体积尺寸小、位移分辨率高、输出负载大、能量转换率高等优点，能实现微/纳米级的输出精度，已经越来越多地被应用到微定位和精密超精密加工中。现有的压电惯性驱动装置通常将压电元件和动子质量块平行放置于其运动方向，预紧力垂直于压电元件的主输出方向，整体装置的输出负载主要依赖于预紧力产生的摩擦力。然而压电元件如压电叠堆，通常采用d33的工作模式，其在垂直于主输出方向的截面上刚度较小，产生的预紧力较小，导致整体装置的输出负载大大降低，压电元件在主输出方向的较大刚度没有得到充分的利用；单个压电叠本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种仿生爬行式压电驱动器，包括压电叠堆(3)、非对称薄壁式柔性铰链机构(4)、压电叠堆(7)、非对称薄壁式柔性铰链机构(6)、动子(5)、预紧楔块(2)、预紧楔块(8)、预紧旋钮(1)、预紧旋钮(10)、底座(9)，其特征在于：压电叠堆(3)和压电叠堆(7)分别设置在非对称薄壁式柔性铰链机构(4)和非对称薄壁式柔性铰链机构(6)内，驱动压电叠堆(3)，非对称薄壁式柔性铰链机构(4)伸长，驱动压电叠堆(7)，非对称薄壁式柔性铰链机构(6)伸长，通过控制驱动压电叠堆(3)和压电叠堆(7)之间的时序实现非对称薄壁式柔性铰链机构(4)和非对称薄壁式柔性铰链机构(6)与动子(5)之间的仿生爬行式运动...

【技术特征摘要】
1.一种仿生爬行式压电驱动器，包括压电叠堆(3)、非对称薄壁式柔性铰链机构(4)、压电叠堆(7)、非对称薄壁式柔性铰链机构(6)、动子(5)、预紧楔块(2)、预紧楔块(8)、预紧旋钮(1)、预紧旋钮(10)、底座(9)，其特征在于：压电叠堆(3)和压电叠堆(7)分别设置在非对称薄壁式柔性铰链机构(4)和非对称薄壁式柔性铰链机构(6)内，驱动压电叠堆(3)，非对称薄壁式柔性铰链机构(4)伸长，驱动压电叠堆(7)，非对称薄壁式柔性铰链机构(6)伸长，通过控制驱动压电叠堆(3)和压电叠堆(7)之间的时序实现非对称薄壁式柔性铰链机构(4)和非对称薄壁式柔性铰链机构(6)与动子(5)之间的仿生爬行式运动，进而驱动动子(5)做直线运动；
所述动子(5)采用带有滑块的高精度直线导轨，导轨通过螺钉固定在底座上，用以实现高精度的直线运动；非对称薄壁式柔性铰链机构(4)和非对称薄壁式柔性铰链机构(6)通过螺钉安装在底座上；压电叠堆(3)和压电叠堆(7)可分别通过预紧楔块(2)和预紧楔块(8)进行预紧；预紧旋钮(1)和预紧旋钮(10)分别调节非对称薄壁式柔性铰链机构(4)和非对称薄壁式柔性铰链机构(6)与动子(5)之间的初始预紧力。


2.根据权利要求1所述的仿生爬行式压电驱动器，其特征在于设计的非对称薄壁式柔性铰链机构(4)和非对...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建平，万嫩，郁晨，温建明，
申请(专利权)人：浙江师范大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33