[實用新型]尺蠖仿生裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420291515.7
• 申請日: 2014-06-03
• 公開（公告）號: CN203883699U
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫曉東;孫巖;王玉祥;趙天;張英鵬;王珊珊
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: H02N2/04
• 分類號: H02N2/04;H02N2/12
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責(zé)任公司 22201
• 代理人: 齊安全;胡景陽

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及微型移動裝置領(lǐng)域中的一種移動裝置,更確切地說，本實用新型涉及一種尺蠖仿生裝置。

背景技術(shù)

隨著人類對于微觀領(lǐng)域研究的深入，尤其是在超精密加工、微型機(jī)器人等領(lǐng)域中對裝置微型化和精密位移的要求越來越高，傳統(tǒng)的驅(qū)動方式如電機(jī)驅(qū)動，電磁驅(qū)動等宏觀大尺寸驅(qū)動裝置已經(jīng)不能滿足其要求。目前壓電驅(qū)動器以其體積小，精度高的優(yōu)點得到非常廣泛的研究應(yīng)用，但是許多問題目前都沒有真正的得到解決，傳統(tǒng)的爬行式仿生尺蠖壓電驅(qū)動裝置通過鉗位機(jī)構(gòu)提供摩擦力，對于工作環(huán)境、工作管道內(nèi)徑要求苛刻，無法大范圍應(yīng)用，且驅(qū)動壓電疊堆和鉗位壓電疊堆都被裝配在動子上,導(dǎo)致動子內(nèi)部有多條電源線引出,工作中勢必影響其運動精度和運動穩(wěn)定性,同時在動子上設(shè)計的多組柔性鉸鏈,也勢必降低動子自身剛度,工作中容易產(chǎn)生附加變形。且大部分壓電驅(qū)動裝置只能實現(xiàn)兩自由度的直線運動方式，無法適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境下的多自由度運動方式。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是克服了現(xiàn)有技術(shù)存在定位精度低、裝置體積大、單一自由度、加工困難、對工作環(huán)境要求高、存在較大摩擦以及行程小的問題，提供了尺蠖仿生裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：所述的尺蠖仿生裝置包括1號支撐部分、4號壓電疊堆、2號支撐部分、3號支撐部分、1號方向控制部分、5號壓電疊堆和2號方向控制部分。

2號支撐部分的右端與5號壓電疊堆的左端固定連接，5號壓電疊堆的右端與1號方向控制部分的左端固定連接，1號方向控制部分的右端與3號支撐部分的左端固定連接；2號支撐部分的左端與4號壓電疊堆的右端固定連接，4號壓電疊堆的左端與2號方向控制部分的右端固定連接，2號方向控制部分的左端與1號支撐部分的右端固定連接。

技術(shù)方案中所述的2號支撐部分的右端與5號壓電疊堆的左端固定連接是指：5號壓電疊堆的左基座與2號支撐部分中的2號質(zhì)量塊右端的正方形的凸起塊對齊，采用上下兩片結(jié)構(gòu)相同的固定鋼片與螺釘固定連接。

技術(shù)方案中所述的5號壓電疊堆的右端與1號方向控制部分的左端固定連接，1號方向控制部分的右端與3號支撐部分的左端固定連接是指：所述1號方向控制部分由兩片兩面都貼有壓電彎曲片的鋼片彈簧組成，兩片鋼片彈簧的兩端各設(shè)置有兩個螺釘通孔，兩片鋼片彈簧的左端分置于5號壓電疊堆右端的前后兩側(cè)與5號壓電疊堆右端前后端面的螺孔對齊并采用螺釘固定，1號方向控制部分的兩片鋼板彈簧的右端螺孔與1號連接塊前后端面的螺孔對齊并采用螺釘固定。

技術(shù)方案中所述的1號支撐部分由1號質(zhì)量塊、1號壓電疊堆、1號底盤、4號鋼片彈簧和5號鋼片彈簧組成。所述的1號質(zhì)量塊的主體為一實心圓柱形的金屬結(jié)構(gòu)件，1號質(zhì)量塊的主體右側(cè)底端設(shè)置有一個方形的凸起塊，圓柱體形的主體與方形的凸起塊底面共面，方形的凸起塊的頂端面與底面各設(shè)置有兩個螺孔，1號質(zhì)量塊主體的底面設(shè)置有4個螺紋盲孔。所述的1號底盤的中心處分布有4個沉頭螺釘孔的金屬圓盤。所述的4號鋼片彈簧和5號鋼片彈簧為結(jié)構(gòu)相同的矩形鋼片，4號鋼片彈簧和5號鋼片彈簧的左端與右端各設(shè)置有兩個螺栓通孔；4號鋼片彈簧和5號鋼片彈簧左端的螺孔與1號質(zhì)量塊右側(cè)的方形的凸起塊頂面和底面的螺孔對齊并采用螺釘固定，1號壓電疊堆的頂端與1號質(zhì)量塊主體的底面螺栓連接，1號底盤上4個沉頭螺釘孔與1號壓電疊堆底端的4個螺孔對齊并采用螺釘固定。

技術(shù)方案中所述的1號壓電疊堆由20片粘貼有壓電陶瓷片的銅箔依次上下疊置粘合而成，即每片銅箔的一側(cè)面與一片壓電陶瓷的一側(cè)面采用導(dǎo)電膠水粘合，壓電陶瓷片的另一側(cè)面采用絕緣膠水粘合另一片銅箔的一側(cè)面，以此類推20片一側(cè)面粘合壓電陶瓷片的銅箔采用絕緣膠水疊置粘合成壓電疊堆，每片壓電陶瓷片連接導(dǎo)線并連接電極a，每片銅箔連接導(dǎo)線并連接電極b，壓電疊堆的底部膠粘一個方形的底端面設(shè)置有四個螺孔的基座，壓電疊堆的頂部與一個矩形的設(shè)置有四個螺孔的連接片膠粘，壓電疊堆整體采用環(huán)氧樹脂封裝。

技術(shù)方案中所述的1號支撐部分與3號支撐部分結(jié)構(gòu)相同，4號壓電疊堆與5號壓電疊堆結(jié)構(gòu)相同，1號方向控制部分與2號方向控制部分結(jié)構(gòu)相同。