[發明專利]一種斷電保持三自由度壓電指向調整裝置及平臺控制方法

有效

• 申請號: 201910631181.0
• 申請日: 2019-07-12
• 公開（公告）號: CN110289785B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 黎明;王偉祥;曲建俊
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H02N2/04
• 分類號: H02N2/04;H02N2/02;H02N2/06
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 牟永林

1.一種斷電保持三自由度壓電指向調整裝置，其特征在于：它包括平臺（20）、底座（21）、三個或四個調整機構（A）；三個或四個調整機構（A）均勻布置在底座（21）上；

每個調整機構（A）它包括頂桿（1）、驅動機構、制動機構和支撐體（D）；

所述驅動機構包括驅動壓電疊堆（9）和微位移放大結構（B）；

所述制動機構包括兩個制動三角放大結構（11）和兩個制動壓電疊堆（12）；

每個制動三角放大結構（11）內布置有一個制動壓電疊堆（12），兩個制動三角放大結構（11）的相背輸出端與支撐體（D）固接，兩個制動三角放大結構（11）的相鄰輸出端之間設有豎向布置的頂桿（1），頂桿（1）滑動設在支撐體（D）上，在制動壓電疊堆（12）斷電狀態下，頂桿（1）被兩個制動三角放大結構（11）夾持鎖定；頂桿（1）的底端與微位移放大結構（B）的輸出端接觸，在驅動壓電疊堆（9）通電狀態下，微位移放大結構（B）被驅動壓電疊堆（9）驅動而輸出向上的驅動力傳遞給頂桿（1），微位移放大結構（B）固定在支撐體（D）上；頂桿（1）的上端固定在平臺（20）上，頂桿（1）上加工有萬向柔性鉸鏈（101），該萬向柔性鉸鏈（101）位于支撐體（D）上部與平臺（20）之間，支撐體（D）固定在底座（21）上；

每個所述調整機構（A）的所述驅動壓電疊堆（9）水平布置且與所述兩個制動壓電疊堆（12）的長度方向垂直；所述微位移放大結構（B）為杠桿和三角復合放大結構，包括：杠桿放大結構（4）和位于該杠桿放大結構（4）下部的驅動三角放大結構（5）；驅動三角放大結構（5）內安裝有驅動壓電疊堆（9），驅動三角放大結構（5）和杠桿放大結構（4）分別與支撐體（D）相連，驅動三角放大結構（5）的單側輸出端與杠桿放大結構（4）的輸入端相接觸，杠桿放大結構（4）的輸出端與頂桿（1）的底端相接觸。

2.一種斷電保持三自由度壓電指向調整裝置，其特征在于：它包括平臺（20）、底座（21）、三個或四個調整機構（A）；三個或四個調整機構（A）均勻布置在底座（21）上；

每個調整機構（A）它包括頂桿（1）、驅動機構、制動機構和支撐體（D）；

所述驅動機構包括驅動壓電疊堆（9）和微位移放大結構（B）；

所述制動機構包括兩個制動三角放大結構（11）和兩個制動壓電疊堆（12）；

每個制動三角放大結構（11）內布置有一個制動壓電疊堆（12），兩個制動三角放大結構（11）的相背輸出端與支撐體（D）固接，兩個制動三角放大結構（11）的相鄰輸出端之間設有豎向布置的頂桿（1），頂桿（1）滑動設在支撐體（D）上，在制動壓電疊堆（12）斷電狀態下，頂桿（1）被兩個制動三角放大結構（11）夾持鎖定；頂桿（1）的底端與微位移放大結構（B）的輸出端接觸，在驅動壓電疊堆（9）通電狀態下，微位移放大結構（B）被驅動壓電疊堆（9）驅動而輸出向上的驅動力傳遞給頂桿（1），微位移放大結構（B）固定在支撐體（D）上；頂桿（1）的上端固定在平臺（20）上，頂桿（1）上加工有萬向柔性鉸鏈（101），該萬向柔性鉸鏈（101）位于支撐體（D）上部與平臺（20）之間，支撐體（D）固定在底座（21）上；

所述驅動壓電疊堆（9）水平布置且與所述兩個制動壓電疊堆（12）的長度方向垂直；所述微位移放大結構（B）為驅動三角放大結構（5），該驅動三角放大結構（5）內安裝有驅動壓電疊堆（9），驅動三角放大結構（5）和驅動壓電疊堆（9）分別與支撐體（D）相連，驅動三角放大結構（5）的輸出端與頂桿（1）的底端相接觸。

3.根據權利要求2所述一種斷電保持三自由度壓電指向調整裝置，其特征在于：所述制動壓電疊堆（12）通過墊片（2）與制動三角放大結構（11）直接接觸，驅動壓電疊堆（9）通過墊片（2）與驅動三角放大結構（5）直接接觸；所述驅動壓電疊堆（9）通過安裝于驅動三角放大結構（5）和支撐體（D）的螺栓（7）預緊，兩個制動壓電疊堆（12）分別通過安裝于制動三角放大結構（11）和支撐體（D）上的螺栓（7）預緊。