[發(fā)明專利]一種超聲驅(qū)動(dòng)宏微復(fù)合運(yùn)動(dòng)平臺(tái)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711374655.5
• 申請(qǐng)日: 2017-12-19
• 公開（公告）號(hào): CN107994804A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊志軍;張炫山;陳新;白有盾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H02N2/02
• 分類號(hào): H02N2/02
• 代理公司: 廣東廣信君達(dá)律師事務(wù)所44329
• 代理人: 楊曉松

1.一種超聲驅(qū)動(dòng)宏微復(fù)合運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)平臺(tái)包括：機(jī)座、直線導(dǎo)軌、導(dǎo)軌滑塊、直線驅(qū)動(dòng)器、工作臺(tái)、超聲致動(dòng)驅(qū)動(dòng)器、位移檢測(cè)裝置和柔性鉸鏈；

所述直線導(dǎo)軌固定在所述機(jī)座上；

所述導(dǎo)軌滑塊設(shè)置于所述直線導(dǎo)軌上，并能夠在所述直線導(dǎo)軌上滑動(dòng)；

所述直線驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)所述工作臺(tái)進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)；

所述超聲致動(dòng)驅(qū)動(dòng)器安裝在所述導(dǎo)軌滑塊上，并通過所述柔性鉸鏈與所述工作臺(tái)連接；

所述超聲驅(qū)動(dòng)器包括：超聲致動(dòng)裝置和運(yùn)動(dòng)切換單元；

所述超聲致動(dòng)裝置利用壓電材料的逆壓電效應(yīng)，通過改變裝置輸入的電壓，實(shí)現(xiàn)裝置的超聲振動(dòng)；

所述運(yùn)動(dòng)切換單元用于實(shí)現(xiàn)將所述超聲致動(dòng)裝置的超聲高頻振動(dòng)轉(zhuǎn)化為沿直線導(dǎo)軌方向上的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；

所述位移檢測(cè)裝置用于實(shí)時(shí)反饋所述工作臺(tái)的位置；

所述柔性鉸鏈通過彈性變形在精密定位的微運(yùn)動(dòng)中驅(qū)動(dòng)所述工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲驅(qū)動(dòng)宏微復(fù)合運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，其特征在于，

所述超聲致動(dòng)裝置包括：兩個(gè)板塊和壓電疊堆；

所述兩個(gè)板塊分別安裝在所述導(dǎo)軌滑塊上，從而與固定在所述機(jī)座上的所述直線導(dǎo)軌進(jìn)行連接；

所述壓電疊堆位于所述兩個(gè)板塊之間，并與所述兩個(gè)板塊連接，以實(shí)現(xiàn)預(yù)緊。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲驅(qū)動(dòng)宏微復(fù)合運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，其特征在于，

所述運(yùn)動(dòng)切換單元包括緊固機(jī)構(gòu)，所述緊固機(jī)構(gòu)與所述超聲致動(dòng)裝置連接；

所述緊固機(jī)構(gòu)包括：壓電促動(dòng)器和摩擦塊；

所述摩擦塊與所述壓電促動(dòng)器的頂部連接；

所述壓電促動(dòng)器在通電時(shí)，根據(jù)逆壓電效應(yīng)進(jìn)行伸長，從而將摩擦塊抵在所述直線導(dǎo)軌上，以增大摩擦力，實(shí)現(xiàn)固緊所述超聲致動(dòng)裝置的作用。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲驅(qū)動(dòng)宏微復(fù)合運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，其特征在于，

所述運(yùn)動(dòng)切換單元包括多個(gè)緊固機(jī)構(gòu)，所述緊固機(jī)構(gòu)與所述超聲致動(dòng)裝置的所述板塊連接；

所述緊固機(jī)構(gòu)包括：壓電促動(dòng)器和摩擦塊；

所述摩擦塊與所述壓電促動(dòng)器的頂部連接；

所述壓電促動(dòng)器在通電時(shí)，根據(jù)逆壓電效應(yīng)進(jìn)行伸長，從而將摩擦塊抵在所述直線導(dǎo)軌上，以增大摩擦力，實(shí)現(xiàn)固緊所述板塊的作用。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的超聲驅(qū)動(dòng)宏微復(fù)合運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，其特征在于，所述位移檢測(cè)裝置包括光柵位移傳感器。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的超聲驅(qū)動(dòng)宏微復(fù)合運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，其特征在于，所述直線驅(qū)動(dòng)器包括：直線電機(jī)動(dòng)子和直線電機(jī)定子組成；所述直線電機(jī)動(dòng)子與所述工作臺(tái)連接，所述直線電機(jī)動(dòng)子可以通過電磁力作用驅(qū)動(dòng)所述工作臺(tái)進(jìn)行大行程的直線運(yùn)動(dòng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的超聲驅(qū)動(dòng)宏微復(fù)合運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，其特征在于，所述柔性鉸鏈為可拆卸式的切口型鉸鏈。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲驅(qū)動(dòng)宏微復(fù)合運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，其特征在于，所述柔性鉸鏈為多個(gè)，且均為可拆卸式的切口型鉸鏈；每個(gè)所述板塊均至少與一個(gè)所述柔性鉸鏈連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求2、4、8中任一項(xiàng)所述的超聲驅(qū)動(dòng)宏微復(fù)合運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，其特征在于，所述兩個(gè)板塊做成一個(gè)整體。