[實用新型]三自由度柔順壓電微夾持器

有效

• 申請號: 201721035443.X
• 申請日: 2017-08-18
• 公開（公告）號: CN207643111U
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 張金;楊依領;婁軍強;吳高華
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: B25J7/00
• 分類號: B25J7/00;B25B11/00
• 代理公司: 杭州天昊專利代理事務所(特殊普通合伙) 33283
• 代理人: 黃芳

1.三自由度柔順壓電微夾持器，具有底座，其特征在于：底座上有至少三個單自由度夾持單元，單自由度夾持單元等角度均勻分布，每個單自由度夾持單元由各自的連接板固定于底座；

每個單自由度夾持單元包含機架和機架上的三級放大機構，三級放大機構依次串聯，第一級放大機構連接壓電疊堆驅動器，第三級放大機構的輸出件上固定夾頭。

2.如權利要求1所述的三自由度柔順壓電微夾持器，其特征在于：第一級放大機構為復合橋式機構，復合橋式機構包括縱向設置的一對的支撐臂和橫向設置的至少一組第一導向放大桿組件與至少一組第二導向放大桿組件；支撐臂之間設置壓電疊堆驅動器，壓電疊堆驅動器在橫向伸縮形變；

第一導向放大桿組件和第二導向放大桿組件分別由各自的左側桿，中間桿和右側桿組成；左側桿和右側桿分別一端與中間桿鉸接；另一端與支撐臂鉸接；中間桿遠離壓電疊堆驅動器使左側桿和右側桿傾斜，中間桿與壓電疊堆驅動器平行；第一導向放大桿組件的中間桿與機架固定，第二導向放大桿組件的中間桿作為第一級放大機構的輸出件。

3.如權利要求2所述的三自由度柔順壓電微夾持器，其特征在于：第二導向放大組件的左側桿與中間桿的鉸鏈上、右側桿與中間桿的鉸鏈上分別設位置檢測應變片。

4.如權利要求3所述的三自由度柔順壓電微夾持器，其特征在于：左側桿，中間桿和右側桿三者等尺寸，左側桿與右側桿對稱，左側桿，中間桿和右側桿的總長度大于兩個支撐臂之間的距離。

5.如權利要求4所述的三自由度柔順壓電微夾持器，其特征在于：第一導向放大桿組件有兩組，且兩組第一導向放大桿組件平行；第二導向放大桿組件有兩組，且兩組第二導向放大桿組件平行；兩組第一導向放大桿組件的中間桿固連并與機架固定，兩組第二導向放大桿組件的中間桿固連后作為第一級放大機構的輸出件。

6.如權利要求5所述的三自由度柔順壓電微夾持器，其特征在于：第二級放大機構為杠桿機構，杠桿機構由主動桿部和從動桿部組成，主動桿和從動桿交界處設置支點，支點與機架固定；主動桿的長度小于從動桿的長度，從動桿作為第二級放大機構的輸出件；主動桿通過連接桿與第一級放大機構的輸出件連接，連接 桿一端與主動桿鉸接，另一端與第一級放大機構的輸出件鉸接。

7.如權利要求6所述的三自由度柔順壓電微夾持器，其特征在于：第三級放大機構為雙搖桿機構，杠桿機構的從動桿作為雙搖桿機構的主動搖桿，雙搖桿機構的連架桿作為第三級放大機構的輸出桿，夾頭設置于連架桿的自由端。

8.如權利要求1-7之一所述的三自由度柔順壓電微夾持器，其特征在于：連架桿的自由端設有一排齒條；機架上設有柔性臂桿和止推爪，柔性臂桿一端固定在機架上，另一端為自由端，止推爪固定于自由端，柔性臂桿上有壓電彎曲致動器，壓電彎曲致動器使止推爪處于第一位置時，止推爪遠離齒條；壓電彎曲致動器使止推爪處于第二位置時，止推爪插入齒條內；齒條，柔性臂桿，止推爪和壓電彎曲致動器組成鉗位機構。

9.如權利要求8所述的三自由度柔順壓電微夾持器，其特征在于：連架桿與夾頭之間設有夾持力檢測應變片，夾持力檢測應變片一端與夾頭固定，另一端與連架桿鉸接。

10.如權利要求9所述的三自由度柔順壓電微夾持器，其特征在于：機架、復合橋式機構、杠桿機構、平動連桿機構、鉗位機構和力檢測機構經線切割獲得；機架、第一導向放大桿組件、豎直支撐桿、第二導向放大桿組件、連桿和杠桿機構的主動桿之間為第一切割縫隙，機架、第一導向放大桿組件和第二切割縫隙，第二切割縫隙不閉合，第一導向放大桿組件的左側桿、右側桿、中間桿和支撐臂之間為第三切割縫隙，第三切割縫隙有一對；第一導向放大桿組件、支撐臂、輸出桿、第二導向放大桿組件和機架立柱之間為第四切割縫隙，第四切割區域與壓電疊堆驅動器間隙配合，兩個第二導向放大桿組件、輸出桿和支撐臂之間為第五切割縫隙，復合橋式機構的輸出桿、第二導向放大桿組件、連桿和杠桿機構的從動桿之間為第六切割縫隙，機架、杠桿機構從動桿和平動連桿機構的搖桿之間為第七切割縫隙，機架、平動連桿機構的搖桿、連架桿和鉗位機構之間的為第八切割縫隙，力檢測機構中間為第九切割縫隙；第一導向放大桿組件與機架之間的鉸鏈、第一導向放大桿組件與支撐臂之間的鉸鏈、輸出桿與第二導向放大桿組件內端的鉸鏈、輸出桿與連桿的鉸鏈、連桿與杠桿機構的主動桿的鉸鏈、主動桿與機架的鉸鏈、平動放大機構中搖桿與機架的鉸鏈、搖桿與連架桿的鉸鏈、連架桿與從動桿的鉸鏈、連架桿與力檢測機構的鉸鏈均為雙切口直圓型柔性鉸鏈，復合橋式機 構的第一導向放大桿組件的外端與支撐臂的鉸鏈為葉型柔性鉸鏈。