一种正交梁弯曲致动的双末端压电微操作器及动作激励方法技术

技术编号:43340629 阅读:24 留言:0更新日期:2024-11-15 20:35
一种正交梁弯曲致动的双末端压电微操作器及动作激励方法,涉及压电驱动技术领域。解决了现有压电微操作器的操作灵活性受到限制的问题。压电微操作器包括一个上层运动模块和一个下层运动模块;上层运动模块包括一个上层基座、一个上层正交梁和一个上层操作末端;下层运动模块包括一个下层基座、一个下层正交梁和一个下层操作末端;上层操作末端与上层正交梁的中心位置固定联接,上层正交梁嵌入上层基座内侧固定联接;下层操作末端与下层正交梁的中心位置固定联接,下层正交梁嵌入下层基座内侧固定联接;上层基座与下层基座固定联接。应用于微纳装配、生物医疗、微操控等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及压电驱动,尤其涉及一种正交梁弯曲致动的双末端压电微操作器。


技术介绍

1、压电驱动是一种利用逆压电效应实现精密运动的先进驱动技术,具备快响应、高精度、无需传动、无电磁干扰等显著优势,已逐渐成为推动微纳定位、主动光学、生物医学、微纳操纵等前沿领域快速发展的关键技术之一。诸如,原子力显微镜需借助x/y/z三自由度直线压电运动平台实现样品的精准定位和快速扫描;空间光谱仪等宇航级成像系统需采用压电驱动偏摆镜实现光路抖动补偿,从而获得高分辨率的成像效果;微装配和生物医学等领域则采用具备夹持功能的压电微镊来实现微小器件、细胞的夹取、组装、检测等操作。简言之,压电驱动凭借优异的响应特性已成为微定位、微纳操作等领域的核心支撑技术。压电微操作器是压电驱动技术的典型应用之一,其主流方案是采用压电叠堆作为核心驱动元件,结合柔性机构实现位移扩展;通常利用柔性机构多样化的结构和力位转换关系对压电叠堆输出位移进行转换调整,在特定的操作末端实现夹持动作,最终用于微尺度对象的夹持和释放操控。然而,压电叠堆元件具有运动维度单一、变形量小等固有特点,加之柔性机构的复杂结构布局限本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种正交梁弯曲致动的双末端压电微操作器,其特征在于,所述压电微操作器包括一个上层运动模块(1)和一个下层运动模块(2);所述上层运动模块(1)包括一个上层基座(1-1)、一个上层正交梁(1-2)和一个上层操作末端(1-3);所述下层运动模块(2)包括一个下层基座(2-1)、一个下层正交梁(2-2)和一个下层操作末端(2-3);所述上层操作末端(1-3)与上层正交梁(1-2)的中心位置固定联接,所述上层正交梁(1-2)嵌入上层基座(1-1)内侧固定联接;所述下层操作末端(2-3)与下层正交梁(2-2)的中心位置固定联接,所述下层正交梁(2-2)嵌入下层基座(2-1)内侧固定联接;所述上...

【技术特征摘要】

1.一种正交梁弯曲致动的双末端压电微操作器,其特征在于,所述压电微操作器包括一个上层运动模块(1)和一个下层运动模块(2);所述上层运动模块(1)包括一个上层基座(1-1)、一个上层正交梁(1-2)和一个上层操作末端(1-3);所述下层运动模块(2)包括一个下层基座(2-1)、一个下层正交梁(2-2)和一个下层操作末端(2-3);所述上层操作末端(1-3)与上层正交梁(1-2)的中心位置固定联接,所述上层正交梁(1-2)嵌入上层基座(1-1)内侧固定联接;所述下层操作末端(2-3)与下层正交梁(2-2)的中心位置固定联接,所述下层正交梁(2-2)嵌入下层基座(2-1)内侧固定联接;所述上层基座(1-1)与下层基座(1-2)固定联接。

2.根据权利要求1所述的一种正交梁弯曲致动的双末端压电微操作器,其特征在于,所述上层正交梁(1-2)为十字结构,包括上层一号致动单元(1-2-1)、上层二号致动单元(1-2-2)、上层三号致动单元(1-2-3)和上层四号致动单元(1-2-4);每个致动单元的结构均相同,关于上层正交梁(1-2)的中心位置呈对称关系且设置在上层基座(1-1)内侧;所述上层一号致动单元(1-2-1)和上层三号致动单元(1-2-3)连接,所述上层二号致动单元(1-2-2)和上层四号致动单元(1-2-4)连接。

3.根据权利要求1所述的一种正交梁弯曲致动的双末端压电微操作器,其特征在于,所述下层正交梁(2-2)为十字结构,包括下层一号致动单元(2-2-1)、下层二号致动单元(2-2-2)、下层三号致动单元(2-2-3)和下层四号致动单元(2-2-4);每个致动单元的结构均相同,关于上层正交梁(1-2)的中心位置呈对称关系且设置在下层基座(1-2)内侧;所述下层一号致动单元(2-2-1)和下层三号致动单元(2-2-3)连接,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:张仕静刘英想张庶宏邓杰李京
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:

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