【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，具体地，涉及一种具有内嵌柔顺机构的法应力电磁致动器。
技术介绍
1、近年来，随着各领域加工、测量等技术的精度需求越来越高，传统的定位平台已经无法满足高精度要求，快速刀具伺服、原子力显微镜等高精度技术需要纳米级精度的定位平台。纳米定位平台常由高性能致动器与柔顺机构组成。传统的致动方式如音圈电机与压电致动无法同时兼顾固有频率与行程这两个性能指标，而法应力电磁致动技术被认为是解决该矛盾的有效方案。此外，在传统纳米定位平台中为实现运动导向的功能，往往需要设计结构冗杂的柔顺机构，使得系统的动质量增大，进而限制了系统的性能，并且冗杂的结构也不利于系统与其他设备的集成应用。
2、专利文献为cn115149767a的专利技术专利公开了一种涉及纳米定位平台领域的电磁驱动可调刚度纳米定位平台，该专利同样采用法应力电磁致动的方式实现一维的运动。但是其柔顺机构并非内嵌于法应力电磁致动器中，系统动质量大。
3、专利文献为cn116505793a的专利技术专利公开了一种一维大行程压电驱动纳米定位平台，与本专利可能的运用场景类似，同样用于一维纳米定位。但是其没有采用法应力电磁致动的方式，且柔顺机构的结构冗杂，且系统动质量大。
4、专利文献为cn113175871a的专利技术专利公开了一种定位平台设备，与本专利同样采用法应力电磁致动器作为致动装置，实现了在xy平面上的二维致动。但是其柔顺机构并非内嵌于法应力电磁致动器中，虽然在xy方向上结构紧凑，但代价是在z方向增加了显著的厚度，且增大了系统的动质量，降低了系
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种具有内嵌柔顺机构的法应力电磁致动器，以实现紧凑的结构和高动态性能。
2、根据本专利技术提供的一种具有内嵌柔顺机构的法应力电磁致动器，包括磁轭1、电枢2、柔顺机构3、永磁体4以及线圈5，其中：
3、所述柔顺机构3嵌于磁轭1与电枢2之间；
4、所述永磁体4通过磁吸力与磁轭1连接，永磁体4设置在所述电枢2的侧面；
5、所述线圈5缠绕在磁轭1上。
6、优选地，所述永磁体4设置有两个，且两个永磁体4在磁轭1内同极相对。
7、优选地，所述柔顺机构3呈几字形，柔顺机构的末端与磁轭1粘接，顶端与电枢2粘接；所述柔顺机构3和所述磁轭1围合成容纳腔，所述永磁体4设置在所述容纳腔内。
8、优选地，所述柔顺机构3的末端面设置有第一凸沿，所述磁轭1的内壁设置有与所述第一凸沿匹配连接的第一凹槽，所述柔顺机构3通过第一凸沿和第一凹槽相配合嵌入到所述磁轭1的内壁。
9、优选地，所述柔顺机构3的顶端面设置有第二凸沿，所述电枢2的侧面设置有匹配所述第二凸沿的第二凹槽，所述柔顺机构3通过第二凸沿和第二凹槽相配合嵌入到所述电枢2的侧面。
10、优选地，所述电枢2和永磁体4同轴连接。
11、优选地，所述线圈5设置在所述柔顺机构3的左右两侧。
12、优选地，所述柔顺机构3的厚度与所述磁轭1的厚度相同。
13、优选地，磁轭1和电枢2由具有导磁特性的材料制作；柔顺机构3由非导磁弹性材料制作；永磁体4由磁铁材料制作。
14、优选地，线圈5选用铜导线、银导线或者利兹线。
15、与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
16、1、本专利技术充分利用了在传统法应力电磁致动器中被浪费的各部件间的空隙空间，创新地在法应力电磁致动器的电磁部件间内嵌了紧凑的柔顺机构。解决了传统致动器与外置柔顺机构结合时带来的结构冗杂、体积庞大、动质量大的问题，达到了在实现预期行程的同时获得更高固有频率的效果。
17、2、本专利技术紧凑的结构有利于该致动器在多种场景中的集成应用，可满足原子力显微镜、快刀伺服等纳米定位应用领域对结构紧凑的高性能致动器的需求。
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1.一种具有内嵌柔顺机构的法应力电磁致动器，其特征在于，包括磁轭(1)、电枢(2)、柔顺机构(3)、永磁体(4)以及线圈(5)，其中：
2.根据权利要求1所述的具有内嵌柔顺机构的法应力电磁致动器，其特征在于，所述永磁体(4)设置有两个，且两个永磁体(4)在磁轭(1)内同极相对。
3.根据权利要求1所述的具有内嵌柔顺机构的法应力电磁致动器，其特征在于，所述柔顺机构(3)呈几字形，柔顺机构的末端与磁轭(1)粘接，顶端与电枢(2)粘接；所述柔顺机构(3)和所述磁轭(1)围合成容纳腔，所述永磁体(4)设置在所述容纳腔内。
4.根据权利要求3所述的具有内嵌柔顺机构的法应力电磁致动器，其特征在于，所述柔顺机构(3)的末端面设置有第一凸沿，所述磁轭(1)的内壁设置有与所述第一凸沿匹配连接的第一凹槽，所述柔顺机构(3)通过第一凸沿和第一凹槽相配合嵌入到所述磁轭(1)的内壁。
5.根据权利要求3所述的具有内嵌柔顺机构的法应力电磁致动器，其特征在于，所述柔顺机构(3)的顶端面设置有第二凸沿，所述电枢(2)的侧面设置有匹配所述第二凸沿的第二凹槽，所述柔顺
6.根据权利要求1所述的具有内嵌柔顺机构的法应力电磁致动器，其特征在于，所述电枢(2)和永磁体(4)同轴连接。
7.根据权利要求1所述的具有内嵌柔顺机构的法应力电磁致动器，其特征在于，所述线圈(5)设置在所述柔顺机构(3)的左右两侧。
8.根据权利要求1所述的具有内嵌柔顺机构的法应力电磁致动器，其特征在于，所述柔顺机构(3)的厚度与所述磁轭(1)的厚度相同。
9.根据权利要求1所述的具有内嵌柔顺机构的法应力电磁致动器，其特征在于，磁轭(1)和电枢(2)由具有导磁特性的材料制作；柔顺机构(3)由非导磁弹性材料制作；永磁体(4)由磁铁材料制作。
10.根据权利要求1所述的具有内嵌柔顺机构的法应力电磁致动器，其特征在于，线圈(5)选用铜导线、银导线或者利兹线。
...【技术特征摘要】
1.一种具有内嵌柔顺机构的法应力电磁致动器，其特征在于，包括磁轭(1)、电枢(2)、柔顺机构(3)、永磁体(4)以及线圈(5)，其中：
2.根据权利要求1所述的具有内嵌柔顺机构的法应力电磁致动器，其特征在于，所述永磁体(4)设置有两个，且两个永磁体(4)在磁轭(1)内同极相对。
3.根据权利要求1所述的具有内嵌柔顺机构的法应力电磁致动器，其特征在于，所述柔顺机构(3)呈几字形，柔顺机构的末端与磁轭(1)粘接，顶端与电枢(2)粘接；所述柔顺机构(3)和所述磁轭(1)围合成容纳腔，所述永磁体(4)设置在所述容纳腔内。
4.根据权利要求3所述的具有内嵌柔顺机构的法应力电磁致动器，其特征在于，所述柔顺机构(3)的末端面设置有第一凸沿，所述磁轭(1)的内壁设置有与所述第一凸沿匹配连接的第一凹槽，所述柔顺机构(3)通过第一凸沿和第一凹槽相配合嵌入到所述磁轭(1)的内壁。
5.根据权利要求3所述的具有内嵌柔顺机构的法应力电磁致动器，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱利民，王湘元，谭淩文，余祺，孟义轩，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：
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