[發明專利]一種全柔性鉸鏈微位移放大機構

有效

• 申請號: 201910643107.0
• 申請日: 2019-07-17
• 公開（公告）號: CN110323965B
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 楊鐵軍;謝英祺;胡航
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: H02N2/04
• 分類號: H02N2/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種全柔性微位移放大機構，屬于柔性微納領域。本發明支撐架的右基座中部固定壓電陶瓷，其與放大機構的第一杠桿中部連接，第一杠桿頂端與右基座連接，第一杠桿下方與第二杠桿下方連接，第二杠桿的底端與支撐架的底座連接，第二杠桿的上方與第三杠桿下方連接，第三杠桿的底端與支撐架的中間基座連接，第三杠桿的頂端與右位移傳導桿的底端連接，右位移傳導桿頂端與輸出平臺的底部連接，該發明為對稱結構，左側結構與右側結構完全相同，杠桿間連接為圓弧形柔性鉸鏈連接。本發明能夠為整個機構提供足夠大的驅動力，結構更緊湊，整體剛性更大，運動平穩、無需潤滑、零遲滯、高精度、無裝配誤差，并基本消除耦合誤差，更加適應工程需求。

技術領域

本發明屬于柔性微納領域，具體涉及一種全柔性鉸鏈微位移放大機構。

背景技術

柔性機構是一類利用材料的彈性變形傳遞或轉換運動、力或能量的新型機構。在仿生機械及機器人等領域，柔性機構發揮著越來越重要的作用，該類機構通常又被稱為柔性仿生機構。

現有柔性位移放大機構往往結構不夠緊湊，行程與整體剛性相互制約，不能滿足高精密高速加工裝備、柔性機器人等領域的需求。如同時提高行程和整體剛性，容易產生難以消除的耦合誤差，精度下降。

本專利針對放大倍數大，整體剛性高的全柔性微位移放大機構的需求，基于三級杠桿放大原理設計一種放大倍數大且整體剛性高、結構緊湊的柔性機械位移放大器。在超精密加工設備、柔性機器人、仿生機械等領域具有重要的理論與實踐意義。

發明內容

針對上述問題，本發明提供了一種全柔性鉸鏈微位移放大機構。

為實現上述目的，一種全柔性鉸鏈微位移放大機構，其結構包括支撐架、放大機構、輸出平臺1、壓電陶瓷，所述支撐架的右基座4中部固定右側壓電陶瓷6，右側壓電陶瓷6的驅動端與放大機構的右側第一杠桿5中部通過鉸鏈連接，右側第一杠桿5頂端與右基座4通過鉸鏈連接，右側第一杠桿5下方與右側第二杠桿7下方通過鉸鏈連接，右側第二杠桿7的底端與支撐架的底座8通過鉸鏈連接，右側第二杠桿7的上方與右側第三杠桿3下方通過鉸鏈連接，右側第三杠桿3為L型結構，右側第三杠桿3的底端與支撐架的中間基座9通過鉸鏈連接，右側第三杠桿3的頂端與右位移傳導桿2的底端通過鉸鏈連接，右位移傳導桿2頂端與所述輸出平臺1的右側底部通過鉸鏈連接，該發明為對稱結構，左側結構與右側結構完全相同，所述鉸鏈連接為圓弧形柔性鉸鏈連接。

所述支撐架為“山”字形結構。

所述放大機構的杠桿間鉸接的位置可調，所述壓電陶瓷的信號可調。

所述放大機構的杠桿的數量可調。

本發明的有益效果在于：

本發明提供的一種全柔性鉸鏈微位移放大機構，放大機構設置支撐架，支撐架設計成“山”字形結構，可使放大機構的杠桿在工作時能夠有左側、右側、底座、中間作為支撐點，從而能夠給放大機構提供足夠的支撐剛度；設置了兩個對稱的輸入端，在放大壓電陶瓷的位移量同時，能夠為整個機構提供足夠大的驅動力；本發明采用對稱式放大機構，其結構更緊湊，整體剛性更大；柔性鉸鏈支撐機構具有常規運動副無可比擬的運動平穩、無需潤滑、零遲滯、高精度、無裝配誤差等優點，并基本消除耦合誤差，更加適應工程需求。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為本發明的詳細結構示意圖。

圖3為本發明的立體圖。

圖4為本發明的原理示意框圖。

具體實施方式：

下面結合附圖對本發明做進一步的描述：

實施例1