一种用于驱动球体两自由度旋转的微动平台及驱动方法技术

本发明专利技术公开了一种用于驱动球体两自由度旋转的微动平台及驱动方法；该用于驱动球体两自由度旋转的微动平台包括基座、三个以上的驱动机构。所述基座上设置有用于放置被驱动的转子球的转子承载槽。各个驱动机构均安装在基座上，且环绕布置在转子承载槽的周围。所述的驱动机构包括摩擦驱动块和压电叠堆。摩擦驱动块用于在压电叠堆的驱动下对转子球施加切向力，使得转子球发生转动。本发明专利技术中利用基座对转子球提供支撑，再利用立体组合的四个柔性驱动机构实现对转子球的二自由度旋转驱动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于精密驱动，具体涉及一种用于驱动球体两自由度旋转的微动平台及驱动方法。

技术介绍

1、微动平台是一种输出微小位移的机械装置，现已被广泛运用在各个不同的领域。在医学领域，外科微创手术需要控制手术刀输出极其微小的移动或者偏转；在光学测距领域，光源需要微调角度；在太空领域，机械臂需要转动微小关节等等。大多数的微动平台是驱动平台沿着x轴或y轴的直线运动，旋转都是使摩擦驱动块沿着z轴旋转，但旋转角度有限，且结构较大，不够紧凑。因此专利技术一种结构紧凑，能够提供多个旋转自由度的微动结构就十分必要。

2、多自由度旋转设备可以使用在包括摄像头的旋转，机器人关节的旋转或是微操作领域。现有的旋转结构大多体积较大，不够紧凑且输出微旋转的精度不高。这类设备在不需要满足微转动情况下多使用电磁电机，虽然经过多年的研究发展，其旋转精度已经得到极大提升；但是仍然无法与微动结构相比，同时电磁电机容易受电磁干扰的影响，因此在对微转动有特殊需求或是在复杂环境例如高电磁干扰影响的场景下，电磁电机无法满足需求。

3、微动结构现有的驱动方案包括超声电机，但是超声电本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于驱动球体两自由度旋转的微动平台，其特征在于：包括基座(5)、三个以上的驱动机构；所述基座(5)上设置有用于放置被驱动的转子球(6)的转子承载槽；各个驱动机构均安装在基座(5)上，且环绕布置在转子承载槽的周围；所述的驱动机构包括摩擦驱动块和压电叠堆；摩擦驱动块用于在压电叠堆的驱动下对转子球(6)施加切向力，使得转子球(6)发生转动。

2.根据权利要求1所述的一种用于驱动球体两自由度旋转的微动平台，其特征在于：所述的压电叠堆对摩擦驱动块施加的驱动力的方向平行于转子承载槽的中心轴线。

3.根据权利要求1所述的一种用于驱动球体两自由度旋转的微动平台，其特征在于...

【技术特征摘要】

1.一种用于驱动球体两自由度旋转的微动平台，其特征在于：包括基座(5)、三个以上的驱动机构；所述基座(5)上设置有用于放置被驱动的转子球(6)的转子承载槽；各个驱动机构均安装在基座(5)上，且环绕布置在转子承载槽的周围；所述的驱动机构包括摩擦驱动块和压电叠堆；摩擦驱动块用于在压电叠堆的驱动下对转子球(6)施加切向力，使得转子球(6)发生转动。

2.根据权利要求1所述的一种用于驱动球体两自由度旋转的微动平台，其特征在于：所述的压电叠堆对摩擦驱动块施加的驱动力的方向平行于转子承载槽的中心轴线。

3.根据权利要求1所述的一种用于驱动球体两自由度旋转的微动平台，其特征在于：所述基座(5)的顶部设置有与各驱动机构一一对应的多个安装槽；压电叠堆安装在摩擦驱动块与对应的安装槽的底部之间；各安装槽的底部开设有螺纹通孔；螺纹通孔上旋接有抵住压电叠堆的预紧螺钉。

4.根据权利要求1所述的一种用于驱动球体两自由度旋转的微动平台，其特征在于：所述的摩擦驱动块靠转子球(6)的侧面分为驱动部分和让位部分；驱动部分位于让位部分靠近转子承载槽底部的一侧；驱动部分呈局部球面状，且相对于让位部分外凸设置；初始状态下，驱动部分和让位部分的分界线与转子球(6)的球心对齐设置；驱动部分与转子球(6)接触；让位部分与转子球(6)之间设有间隙。

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【专利技术属性】
技术研发人员：王文，张钟煜，宋猛，卢科青，陈占锋，王传勇，时光，周建军，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：