【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及压电驱动及机器人领域，具体是一种贴片式压电二自由度机械臂及其驱动方法。
技术介绍
1、随着人类探索太空的深入，对太空中进行维修、装配和操作的需求日益增加。太空机械臂作为一种灵活的工具，可以执行各种任务，如卫星维修、空间站组装、货物搬运等，因此受到广泛关注。传统太空机械臂通常使用液压或电动马达作为驱动源，通过液压系统或电动机来实现机械臂的运动，而在外太空中，温度变化幅度大无规律，温度变化可能导致材料膨胀和收缩，从而影响机械臂的结构和性能。太空中几乎是真空，缺乏大气层的支撑和阻力，这意味着机械臂在太空中运行时不会受到空气阻力的影响，无需考虑润滑油挥发和材料老化等问题。
2、近年来逐步兴起的利用压电驱动的机械臂，利用异型模态的耦合作为驱动基础，在设计过程中由于需要进行模态频率一致性调节,工作量大且复杂，并且对结构的几何形状和尺寸提出了诸多限制，难以实现系列化，模块化设计，且这类压电作动器在工作过程出现的磨损情况，能够造成两相频率漂移，增大两相频率差，使得机械臂驱动性能下降。
3、因此，目前的大部分方案中，...
【技术保护点】
1.一种贴片式压电二自由度机械臂，其特征在于：包括至少2个依次相连的单元臂节，相邻单元臂节之间通过关节部分（5）相连，每个单元臂节包括两个压电振子（4）和两个分别位于压电振子两端的关节部分（5）；
2.根据权利要求1所述的贴片式压电二自由度机械臂，其特征在于：所述第一金属基体（4.1）为完全轴对称结构，第一金属基体（4.1）两端分别开有第一圆孔（4.1.1）与第二圆孔（4.1.2），第一圆孔（4.1.1）与第二圆孔（4.1.2）孔径孔深完全相同；第一矩形贴片槽（4.2.5）与第二矩形贴片槽（4.2.6）尺寸完全相同，位于第一金属基体（4.1）中心处。>
3.根据权利...
【技术特征摘要】
1.一种贴片式压电二自由度机械臂，其特征在于：包括至少2个依次相连的单元臂节，相邻单元臂节之间通过关节部分（5）相连，每个单元臂节包括两个压电振子（4）和两个分别位于压电振子两端的关节部分（5）；
2.根据权利要求1所述的贴片式压电二自由度机械臂，其特征在于：所述第一金属基体（4.1）为完全轴对称结构，第一金属基体（4.1）两端分别开有第一圆孔（4.1.1）与第二圆孔（4.1.2），第一圆孔（4.1.1）与第二圆孔（4.1.2）孔径孔深完全相同；第一矩形贴片槽（4.2.5）与第二矩形贴片槽（4.2.6）尺寸完全相同，位于第一金属基体（4.1）中心处。
3.根据权利要求1所述的贴片式压电二自由度机械臂，其特征在于：所述第一压电陶瓷片（4.2.1）、第二压电陶瓷片（4.2.2）、第三压电陶瓷片（4.2.3）和第四压电陶瓷片（4.2.4）均为沿厚度方向极化的单分区的矩形的压电陶瓷片，其中，每个关节两侧的两压电陶瓷片极化方向相反。
4.根据权利要求3所述的贴片式压电二自由度机械臂，其特征在于：所述单元臂节上从左到右四个矩形贴片槽依次为第一矩形贴片槽（4.2.5）、第二矩形贴片槽（4.2.6）、第三矩形贴片槽（4.2.7）、第四矩形贴片槽（4.2.8）；
5.根据权利要求1所述的贴片式压电二自由度机械臂，其特征在于：位于单元臂节两端的两螺钉（5.2）的外螺纹依次穿过垫圈（5.3）、压电振子（4）处的第一圆孔（4.1.1）孔，而后通过螺钉（5.2）与定子基体（5.1）外侧的通孔内螺纹（5.1.1）配合实现压电振子（...
【专利技术属性】
技术研发人员：张一驰，王泽，蔡洛峰，叶海洋，卞侃，金家楣，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：发明
国别省市：
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