[發(fā)明專利]一種壓電柔性回轉驅動裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410724548.0
• 申請日: 2014-12-03
• 公開（公告）號: CN104638974B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發(fā)明（設計）人: 李鐵民;張京雷;姜峣;杜云松;李福華;吳軍
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H02N2/10
• 分類號: H02N2/10;H02N2/14
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 徐寧,孫楠

1.一種壓電柔性回轉驅動裝置，其特征在于：它包括外套筒、基座和轉動主體，所述外套筒固定設置在所述基座頂面的外周上，所述外套筒與所述基座構成一頂部開口的半封閉空間，所述轉動主體設置在該半封閉空間的中心軸線上；

所述轉動主體包括滑動軸承、定位軸、下鎖緊構件、回轉構件、上鎖緊構件和輸出軸；

所述回轉構件包括中間框架、上橫梁、下橫梁和主壓電陶瓷，所述中間框架采用正八邊形結構，所述中間框架中相鄰兩條邊之間均通過完全相同的柔性鉸鏈連接；所述上橫梁和下橫梁的結構相同，均采用一桿件，在桿件上靠近桿件兩端的位置對稱設置兩個柔性鉸鏈；所述主壓電陶瓷通過過盈配合安裝在所述中間框架中任意兩條對邊之間；安裝所述主壓電陶瓷的兩條對邊的四條鄰邊構成一菱形結構，所述上橫梁位于所述中間框架的頂部，所述上橫梁的兩端分別與構成所述菱形結構的一組對邊的中點連接；所述下橫梁位于所述中間框架的底部，所述下橫梁的兩端分別與構成所述菱形結構的另一組對邊的中點連接；

所述下鎖緊構件和上鎖緊構件的結構相同，均包括兩菱形構件、一中間桿件和兩輔壓電陶瓷；兩所述菱形構件對稱設置在所述中間桿件兩端，所述輔壓電陶瓷通過過盈配合安裝在所述菱形構件中；

所述滑動軸承固定設置在所述基座頂面的中心處，所述定位軸一端固定設置在所述滑動軸承中，其另一端固定設置在所述下鎖緊構件的中心孔內，所述下鎖緊構件上部中心處固定連接所述回轉構件的所述下橫梁，所述回轉構件中所述上橫梁的上部中心處固定連接所述上鎖緊構件，所述上鎖緊構件的上部中心處固定連接所述輸出軸，所述輸出軸的一端固定設置在所述上鎖緊構件的中心孔內。

2.如權利要求1所述的一種壓電柔性回轉驅動裝置，其特征在于：所述輸出軸與所述外套筒之間安裝光柵，所述光柵檢測所述輸出軸的偏移量，并反饋給主壓電陶瓷，實現(xiàn)所述轉動主體轉動過程中的全程閉環(huán)控制。

3.如權利要求1所述的一種壓電柔性回轉驅動裝置，其特征在于：所述中間框架采用菱形結構，所述上橫梁位于所述中間框架的頂部，所述上橫梁的兩端分別與所述菱形結構的一組對邊的中點連接；所述下橫梁位于所述中間框架的底部，所述下橫梁的兩端分別與所述菱形結構的另一組對邊的中點連接，主壓電陶瓷位于所述菱形結構的任一條對角線上，并通過過盈配合安裝在所述中間框架內。

4.如權利要求1或2或3所述的一種壓電柔性回轉驅動裝置，其特征在于：所述中間框架采用兩組對邊相等的平行六邊形結構；所述中間框架中兩組相等對邊所在的直線構成一菱形結構，所述上橫梁位于所述中間框架的頂部，所述上橫梁的兩端分別與構成所述菱形結構的一組對邊的中點連接；所述下橫梁位于所述中間框架的底部，所述下橫梁的兩端分別與構成所述菱形結構的另一組對邊的中點連接；所述主壓電陶瓷位于所構成的所述菱形結構的任一條對角線上，并通過過盈配合安裝在所述中間框架內。