一种实现低频高速的寄生惯性型压电驱动器制造技术

本发明专利技术涉及一种实现低频高速的寄生惯性型压电驱动器，解决了寄生惯性型压电驱动器无法在低频信号驱动时实现高速运动的技术问题。该驱动器主要包括压电叠堆、二级杠杆柔性铰链机构、移动导轨。两个压电叠堆被同时通电驱动，位移通过二级杠杆柔性铰链机构中的二级杠杆、Z形梁得到翻倍增长，增大了驱动器的单位步长，进而使单位速度大大增加，实现低频高速的目标；二级杠杆柔性铰链机构刚度高，能承受较大的负载，压电叠堆的主输出方向的刚度也得到充分利用，提高了该驱动器的输出负载。该驱动器结构简单，可应用于微操作机器人等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及精密超精密加工、微纳操作机器人、微机电系统领域，特别地，涉及一种实现低频高速的寄生惯性型压电驱动器。

技术介绍

1、压电驱动技术作为新型精密驱动方式因其具有精度高、响应快、无电磁干扰、控制性好等多重突出优点被广泛应用于航空航天、半导体制造、微纳加工、医疗科学领域，且取得了诸多成果。

2、压电驱动器根据其工作原理大致可分为直动型、超声型、仿生型、粘滑型四种，其中，粘滑型压电驱动器可根据接触力是否变化分为寄生惯性型和恒力接触型。压电超声驱动器常通过激励信号的相位耦合，并利用压电元件的共振激励定子产生椭圆轨迹，从而驱动动子产生直线或者旋转运动，具有输出力大、速度快等优点。由于压电超声驱动器自身是在共振条件下进行工作的，并且利用定动子之间的摩擦力作为驱动力，其磨损严重且发热的问题难以解决。直驱型压电驱动器通常采用压电叠堆或结合柔性位移放大机构直接作用于动子，其输出力大且定位精度高，但是由于压电叠堆伸长量的限制，直驱型压电驱动器的行程通常只有十几微米，限制了其在微纳制造和精密驱动等领域的实际应用。仿生型压电驱动器，以尺蠖型为例，基于尺蠖的运本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种实现低频高速的寄生惯性型压电驱动器，主要包括定位孔（1）、单自由度位移平台（2）、预紧块I（3）、压电叠堆I（4）、移动导轨（7）、固定导轨（8）、固定螺钉（12）、压电叠堆II（14）、预紧块II（15）、二级杠杆柔性铰链机构（16）、金属连接板（17）、金属底座（18）、预紧旋钮（19），其特征在于：所述二级杠杆柔性铰链机构（16）由第一级杠杆机构I（5）、第一级杠杆机构II（13）、第二级杠杆机构I（6）、第二级杠杆机构II（11）、驱动足（9）、Z形梁（10）、直角型柔性铰链和固定底座组成，其中，第一级杠杆机构I（5）、第一级杠杆机构II（13）、第二级杠杆机构I（6）和...

【技术特征摘要】

1.一种实现低频高速的寄生惯性型压电驱动器，主要包括定位孔（1）、单自由度位移平台（2）、预紧块i（3）、压电叠堆i（4）、移动导轨（7）、固定导轨（8）、固定螺钉（12）、压电叠堆ii（14）、预紧块ii（15）、二级杠杆柔性铰链机构（16）、金属连接板（17）、金属底座（18）、预紧旋钮（19），其特征在于：所述二级杠杆柔性铰链机构（16）由第一级杠杆机构i（5）、第一级杠杆机构ii（13）、第二级杠杆机构i（6）、第二级杠杆机构ii（11）、驱动足（9）、z形梁（10）、直角型柔性铰链和固定底座组成，其中，第一级杠杆机构i（5）、第一级杠杆机构ii（13）、第二级杠杆机构i（6）和第二级杠杆机构ii（11）平行布置，且与移动导轨运动方向的夹角成120°，第一级杠杆机构i（5）和第一级杠杆机构ii（13）结构相同，第二级杠杆机构i（6）、第二级杠杆机构ii（11）结构相同，第一级杠杆机构i（5）在第二级杠杆机构i（6）右侧，第一级杠杆机构ii（13）在第二级杠杆机构ii（11）右侧，第一级杠杆机构i（5）、第一级杠杆机构ii（13）分别和第二级杠杆机构i（6）、第二级杠杆机构ii（11）通过直角型柔性铰链连接组成二级杠杆机构，并由z形梁（10）连接第二级杠杆机...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建平，吴卓娅，王炜凯，刘奇，陶相胜，刘壮，万嫩，温建明，马继杰，陈松，胡意立，王英廷，陈康，沈毅刚，
申请(专利权)人：浙江师范大学，
类型：发明
国别省市：