一种啮合式单一驱动源多目标独立驱动方法技术

本发明专利技术公开了一种啮合式单一驱动源多目标独立驱动方法，包括主动定子驱动多个动子的多模态欠驱动的压电直线电机，通过设置用于驱动的啮合界面为相似的轮廓，相似比为其中

【技术实现步骤摘要】
一种啮合式单一驱动源多目标独立驱动方法


[0001]本专利技术涉及精密驱动与定位
，尤其是涉及一种啮合式单一驱动源多目标独立驱动方法
。

技术介绍

[0002]压电电机具有响应速度快
、
结构简单
、
不受电磁干扰的特点，在特殊环境下的精密驱动与定位系统中得到应用
。
[0003]现有压电的驱动原理通过摩擦界面的摩擦力进行传动，将压电定子的周期性的微运动转化为动子的步进式运动
。
在此类压电电机中，单个驱动定子驱动单个动子，因此，单个驱动器只能驱动一个从动件，当需要对多目标进行驱动定位时则无法使用，或者用多个压电电机的方式，但是这样增加了系统的控制难度，增加了成本，且限制了系统微型化的发展而且还会降低其在实际应用中的可靠性
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种啮合式单一驱动源多目标独立驱动方法，不仅可以实现单个主动定子驱动多个动子，而且实现大行程
、
高位移分辨率
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种啮合式单一驱动源多目标独立驱动方法，包括主动定子驱动多个动子的多模态欠驱动的压电直线电机，通过设置用于驱动的啮合界面为相似的轮廓，相似比为为相似的轮廓，相似比为其中
n
取
0、1、2、3
……
，包括主动顶尖
、
第一从动件
、
第二从动件
、
第三从动件
、
第一后续从动件和第二后续从动件，所述主动顶尖的底端与压电陶瓷和运动放大机构相连，以输入给所述主动顶尖
X
和
Y
方向的运动，从所述第一从动件到所述第二后续从动件以及后续从动件均与直线导轨相连，可以沿着导轨进行直线移动
。
[0006]优选的，所述第一从动件的齿高为
H
，所述第二从动件的齿高为所述第三从动件的齿高为
[0007]优选的，所述当其中
i
＝0，1，2……
n
，此时主动件可以驱动
i+1
个从动件，每个
Δ
Y
的区间内根据
Δ
X
的分界点和可再细分为更多的驱动模式，根据从动件数量，当有
i+1
个从动件时，该驱动方法共可以提供
(1+2+3+
……
+i)+(i+1)
，即：
种驱动模式，其中有
i+1
种为全部从动件都静止的状态，其他均为有从动件被驱动的模式
。
[0008]优选的，所述有5种驱动模式，其中有2种为所述第一从动件
、
所述第二从动件，两个所述从动件均静止的状态，3种可以将所述第一从动件
、
所述第二从动件进行移动的驱动的状态
。
[0009]优选的，所述驱动模式包括
D6
和
D3
两种驱动模式
。
[0010]因此，本专利技术采用上述结构的一种啮合式单一驱动源多目标独立驱动方法，不仅可以实现单个主动定子驱动多个动子，而且实现大行程
、
高位移分辨率
。
[0011]下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述
。
附图说明
[0012]图1为本专利技术一种啮合式单一驱动源多目标独立驱动方法实施例示意图；
[0013]图2为本专利技术一种啮合式单一驱动源多目标独立驱动方法实施例单个主动件驱动定位任意一个从动件
i
时的驱动周期的运动步骤及轨迹图；
[0014]图3为本专利技术一种啮合式单一驱动源多目标独立驱动方法实施例一个驱动周期前后主
、
从动件的位置状态对比图；
[0015]图4为本专利技术一种啮合式单一驱动源多目标独立驱动方法实施例基于欠驱动方法的多模态直线电机驱动原理图；
[0016]图5为本专利技术一种啮合式单一驱动源多目标独立驱动方法实施例驱动模式图；
[0017]图6为本专利技术一种啮合式单一驱动源多目标独立驱动方法实施例输入激励信号和
PZT
形变对应关系图；
[0018]图7为本专利技术一种啮合式单一驱动源多目标独立驱动方法实施例
D6
模式驱动步骤及主从动件位置状态图
。
[0019]图8为本专利技术一种啮合式单一驱动源多目标独立驱动方法实施例
D3
模式驱动步骤及主从动件位置状态
。
[0020]附图标记
[0021]1、
主动顶尖；
2、
第一从动件；
3、
第二从动件；
4、
第三从动件；
5、
第一后续从动件；
6、
第二后续从动件
。
具体实施方式
[0022]以下通过附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步说明
。
[0023]除非另外定义，本专利技术使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义
。
本专利技术中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序
、
数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分
。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件
。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的
。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关
系也可能相应地改变
。
[0024]实施例一
[0025]如图1‑8所示，包括主动定子驱动多个动子的多模态欠驱动的压电直线电机，包括主动定子驱动多个动子的多模态欠驱动的压电直线电机，通过设置用于驱动的啮合界面为相似的轮廓，相似比为相似的轮廓，相似比为其中
n
取
0、1、2、3
……
，包括主动顶尖
1、
第一从动件
2、
第二从动件
3、
第三从动件
4、
第一后续从动件5和第二后续从动件6，主动顶尖1的底端与压电陶瓷和运动放大机构相连，以输入给所述主动顶尖1的
X
和
Y
方向的运动，从第一从动件2到第二后续从动件以及后续从动件均与直线导轨相连，可以沿着导轨进行直线移动
。
[0026]在图中，
O
代表主动顶尖
1、A
代表第一从动件
2、B
代表第二从动件
3、C
代表第三从动件
4。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种啮合式单一驱动源多目标独立驱动方法，其特征在于：包括主动定子驱动多个动子的多模态欠驱动的压电直线电机，通过设置用于驱动的啮合界面为相似的轮廓，相似比为1：
0.5
：
0.25
：
……
：其中
n
取
0、1、2、3
……
，包括主动顶尖
、
第一从动件
、
第二从动件
、
第三从动件
、
第一后续从动件和第二后续从动件，所述主动顶尖的底端与压电陶瓷和运动放大机构相连，以输入给所述主动顶尖
X
和
Y
方向的运动，从所述第一从动件到所述第二后续从动件以及后续从动件均与直线导轨相连，可以沿着导轨进行直线移动
。2.
根据权利要求1所述的一种啮合式单一驱动源多目标独立驱动方法，其特征在于：所述第一从动件的齿高为
H
，所述第二从动件的齿高为所述第三从动件的齿高为
3.
根据权利要求1所述的一种啮合式单一驱动源多目标独立驱动方法，其特征在于：所述当其中
i
＝0...

【专利技术属性】
技术研发人员：章阳坤，朱宇航，陆文杰，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院，
类型：发明
国别省市：