【技术实现步骤摘要】
一种基于非对称三角形圆弧式柔性铰链机构的新型高效压电旋转精密驱动平台
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，特别涉及一种基于非对称三角形圆弧式柔性铰链机构的新型高效压电旋转精密驱动平台。
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平台的精度提出了更高要求。传统的驱动平台输出精度低，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平台尺寸微小的要求。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平台通常将压电元件和转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，整体平台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...
【技术保护点】
1.一种基于非对称三角形圆弧式柔性铰链机构的新型高效压电旋转精密驱动平台，包括两组压电驱动单元I和II、转子(5)、预紧楔块I、II(2、8)、预紧螺钉I、II(1、9)、底座(10)，其特征在于：所述精密驱动装置利用寄生惯性原理采用两组驱动单元实现高效压电旋转精密驱动。/n所述压电驱动单元I包括压电叠堆I(3)、非对称三角形圆弧式柔性铰链机构I(4)，压电驱动单元II包括压电叠堆II(7)、非对称三角形圆弧式柔性铰链机构II(6)，压电叠堆I、II(3、7)分别设置在非对称三角形圆弧式柔性铰链机构I、II(4、6)内，压电叠堆I(3)可驱动非对称三角形圆弧式柔性铰链机构I...
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种基于非对称三角形圆弧式柔性铰链机构的新型高效压电旋转精密驱动平台，包括两组压电驱动单元I和II、转子(5)、预紧楔块I、II(2、8)、预紧螺钉I、II(1、9)、底座(10)，其特征在于：所述精密驱动装置利用寄生惯性原理采用两组驱动单元实现高效压电旋转精密驱动。
所述压电驱动单元I包括压电叠堆I(3)、非对称三角形圆弧式柔性铰链机构I(4)，压电驱动单元II包括压电叠堆II(7)、非对称三角形圆弧式柔性铰链机构II(6)，压电叠堆I、II(3、7)分别设置在非对称三角形圆弧式柔性铰链机构I、II(4、6)内，压电叠堆I(3)可驱动非对称三角形圆弧式柔性铰链机构I(4)伸长，压电叠堆II(7)可驱动非对称三角形圆弧式柔性铰链机构II(6)伸长，通过控制压电叠堆I、II(3、7)之间的时序，交替工作，实现非对称三角形圆弧式柔性铰链机构I、II(4、6)和转子(5)之间的寄生惯性运动，进而驱动转子(5)的高效旋转运动；
所述转子(5)包括旋转台、轴承和旋转轴，旋转台与轴承外圈、旋转轴与轴承内圈、旋转轴与底座(10)为过盈配合；转子(5)的结构使用了高精度轴承来减小其摩擦损耗，轴承通过旋转轴与底座(10)连接，用以实现高精度的旋转运动；非对称三角形圆弧式柔性铰链机构I、II(4、6)通过螺钉安装在底座(10)上；压电叠堆I、II(3、7)可通过预紧楔块I、II(2、8)进行预紧；预紧螺钉I、II(1、9)可调节非对称三角形圆弧式柔性铰链机构I、II(4、6)与转子(5)之间的初始预紧力。
2.根据权利要求1所述的基于非对称三角形圆弧式柔性铰链机构的新型高效压电旋转精密驱动平台，其特征在于设计的非对称三角形圆弧式柔性铰链机构I、II(4、6)可采用弹簧钢、高强度铝合金等材料制造，通过两个薄壁式柔性铰链连接，构成非对称三角形结构，刚度输出特性好，在寄生惯性运动中，非对称三角形圆弧式柔性铰链机构I、II(4、6)与转子(5)的接触面可承受较大预紧力，有利于提高压电驱动平台的输出负载。
技术研发人员：万嫩，李建平，陈世楚，胡意立，马继杰，张昱，
申请(专利权)人：浙江师范大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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