共振致动器组件制造技术

技术编号:36518231 阅读:38 留言:0更新日期:2023-02-01 15:51
一种共振致动器组件(1),包括:支撑结构(3);可移动部分(5),其能够相对于支撑结构相对运动;以及致动器装置(7),其被布置成驱动可移动部分的相对运动,共振致动器组件被布置成在可移动部分相对于支撑结构从平衡位置位移时向可移动部分提供恢复力,并且致动器装置被布置成在共振致动器组件的共振下驱动可移动部分的相对运动,恢复力与位移呈非线性关系。恢复力与位移呈非线性关系。恢复力与位移呈非线性关系。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】共振致动器组件
[0001]本专利技术涉及一种共振致动器组件。
[0002]致动器组件采用致动器来驱动可移动部分相对于支撑结构的相对运动。作为示例,致动器可以是一根或更多根形状记忆合金(SMA)线或音圈马达,形状记忆合金(SMA)线或音圈马达用于许多需要精确控制的应用中,其中致动器组件远离共振工作,因为共振可能影响性能。然而,由于SMA线的冷却带宽(bandwidth),用通常的致动器设计实现高冲程位移(stroke displacement)和/或高频率是具有挑战性的。
[0003]相比之下,移动的位移和/或频率可以通过将致动器组件配置为共振致动器组件来增加,其中共振频率被设计成匹配期望的扫描频率。仅作为示例,一个这样的应用是移动光学部件以扫描光束,例如在可以用于3D扫描应用中的飞行时间传感器系统(time

of

flight sensor system)中。另一个这样的应用是在HUD(平视显示器)投影仪中提供扫描。在这种类型的典型系统中,可能需要以相对高的频率(例如大约100Hz)扫描,以便提供高帧率,并以相对高的位移本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种共振致动器组件,包括:支撑结构;可移动部分,所述可移动部分能够相对于所述支撑结构相对运动;以及致动器装置,所述致动器装置被布置成驱动所述可移动部分的相对运动,所述共振致动器组件被布置成在相对于所述支撑结构从平衡位置位移时向所述可移动部分提供恢复力,并且所述致动器装置被布置成在所述共振致动器组件的共振下驱动所述可移动部分的相对运动,所述恢复力与位移呈非线性关系。2.根据权利要求1所述的共振致动器组件,其中,所述共振致动器组件被布置成提供具有刚度的所述恢复力,当从所述平衡位置的位移的大小增加时,所述刚度增加。3.根据权利要求2所述的共振致动器组件,其中,所述共振致动器组件被布置成当从所述平衡位置的所述位移的大小增加到高于预定阈值时提供具有增加刚度的所述恢复力。4.根据权利要求3所述的共振致动器组件,其中,所述共振致动器组件包括位于所述可移动部分和所述支撑结构之间的弹性缓冲器,所述弹性缓冲器被布置成当从所述平衡位置的所述位移的大小低于所述预定阈值时被脱离并且当从所述平衡位置的所述位移的大小从所述预定阈值增加时被接合以提供具有增加刚度的所述恢复力。5.根据权利要求2至4中任一项所述的共振致动器组件,其中,所述共振致动器组件被布置成提供具有刚度的所述恢复力,当从所述平衡位置的所述位移的大小增加时,所述刚度增加,从而与所述恢复力具有恒定刚度的等效系统相比使在共振周期内的位置相对于时间的直方图变平。6.根据前述权利要求中任一项所述的共振致动器组件,其中,所述致动器装置包括至少一根SMA线。7.根据权利要求6所述的共振致动器组件,还包括驱动电路,所述驱动电路被布置成向所述至少一根SMA线提供驱动信号。8.根据权利要求7所述的共振致动器组件,其中,所述驱动信号包括处于所述共振的共振频率的脉冲。9.根据权利要求6至8中任一项所述的共振致动器组件,其中,所述至少一根SMA线相对于所述可移动部分的相对运动的移动轴线成锐角倾斜。10.根据权利要求6至9中任一项所述的共振致动器组件,其中:所述共振致动器组件还包括至少一个中间部分,所述至少一个中间部分能够相对于所述支撑结构和所述可移动部分相对运动,并且所述致动器装置包括至少一根SMA线的多个级,每个级被布置成驱动所述支撑结构的两个部分之间的相对运动,所述至少一个中间部分和所述可移动部分机械串联,以便附加地驱动所述可移动部分相对于所述支撑结构的相对运动。11.根据权利要求6至10中任一项所述的共振致动器组件,其中,所述致动器装置包括相对的SMA线,所述相对的SMA线被布置成驱动所述可移动部分沿移动轴线在相反的方向上的相对运动。12.根据权利要求1所述的共振致动器组件,其中,所述致动器装置包括相对的成对SMA线,每对中的所述SMA线相对于所述可移动部分的相对运动的移动轴线成相等且相反的锐
角倾斜,以便提供垂直于所述移动轴线的平衡的力分量。13.根据权利要求11所述的共振致动器组件,其中,所述相对的SMA线以锐角倾斜,以便在同一方向上提供垂直于所述移动轴线的力分量。14.根据权利要求6至10中任一项所述的共振致动器组件,其中,所述致动器装置包括至少一根SMA线,所述至少一根SMA线被布置成驱动所述可移动部分沿移动轴线在第一方向上的相对运动,并且没有SMA线被布置成驱动所述可移动部分在与所述第一方向相反的第二方向上的相对运动。15.根据前述权利要求中任一项所述的共振致动器组件,其中,所述共振致动器组件还包括弹性元件,所述弹性元件连接在所述可移动部分和所述支撑结构之间,并且被布置成提供所述恢复力的至少一部分。16.根据前述权利要求中任一项所述的共振致动器组件,还包括支承装...

【专利技术属性】
技术研发人员:约书亚
申请(专利权)人:剑桥机电有限公司
类型:发明
国别省市:

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