[發明專利]雙激勵三輸出磁致驅動精密旋轉裝置及其驅動方法

在審

• 申請號: 202010445419.3
• 申請日: 2020-05-24
• 公開（公告）號: CN111431435A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 馬志超;肖國林;劉東妮;任露泉;趙宏偉;李文博;李傢楷;陳佳男
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: H02N2/12
• 分類號: H02N2/12;H02N2/14
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 王怡敏

1.一種雙激勵三輸出磁致驅動精密旋轉裝置，其特征在于：包括工作支撐平臺（1）、柔性精密平臺（2）、精密驅動平臺（3）和角度輸出平臺（4），所述柔性精密平臺（2）、精密驅動平臺（3）和角度輸出平臺（4）均固定安裝在工作支撐平臺（1）上；所述精密驅動平臺（3）固定安裝在柔性精密平臺（2）內部，為整個裝置提供應力輸出；所述角度輸出平臺（4）由三個不同半徑的輸出旋鈕Ⅰ（4-1）、輸出旋鈕Ⅱ（4-2）和輸出旋鈕Ⅲ（4-3）組成，其中所述的輸出旋鈕Ⅰ（4-1）與旋孔Ⅰ（1-1）固定連接，輸出旋鈕Ⅱ（4-2）與旋孔Ⅱ（1-2）固定連接，輸出旋鈕Ⅲ（4-3）與旋孔Ⅲ（1-3）固定連接；

所述的工作支撐平臺（1）是：旋孔Ⅰ（1-1）、旋孔Ⅱ（1-2）、旋孔Ⅲ（1-3）加工在操作臺（1-4）上，且旋孔Ⅰ（1-1）、旋孔Ⅱ（1-2）、旋孔Ⅲ（1-3）具有相同的加工深度；滑軌（1-5）是兩段帶有凹槽的平行軌道；調整螺孔（1-7）和固定螺孔（1-8）加工在尾板（1-6）上，通過調整螺孔（1-7）的調整螺釘，可以改變柔性精密平臺（2）與尾板（1-6）的相對位置；進一步通過固定螺孔（1-8）的固定螺釘，固定柔性精密平臺（2）與尾板（1-6）的相對位置；

所述的柔性精密平臺（2）是：驅動頭（2-1）上面加工有均勻、細密的驅動齒（2-2）；半圓形柔性鉸鏈Ⅰ（2-3）和半圓形柔性鉸鏈Ⅱ（2-5）對稱設置在左驅動桿（2-4）和右驅動桿（2-8）兩側；滑板（2-6）安裝在滑軌（1-5）上，二者滑動接觸，可以調整柔性精密平臺（2）相對于工作支撐平臺（1）位置；觸板（2-7）通過調整螺釘調整柔性精密平臺（2）相對于工作支撐平臺（1）的位置，并通過固定螺釘固定；驅動中桿（2-9）連接驅動頭（2-1）與觸板（2-7），位于整個柔性精密平臺的中間位置；所述的左側磁致伸縮位（2-10）和右側磁致伸縮位（2-11）用于安裝精密驅動平臺（3）。

2.根據權利要求1所述的雙激勵三輸出磁致驅動精密旋轉裝置，其特征在于：所述的精密驅動平臺（3）是：磁致輸出頂桿（3-1）固定安裝在超磁致伸縮棒（3-6）的前端，并將超磁致伸縮棒（3-6）產生的伸縮特性傳遞給驅動頭（2-1）；磁致支撐外殼（3-2）包裹在整個精密驅動平臺（3）外部，由高磁導率的鐵磁材料制成；線圈（3-4）位于線框（3-3）的外部；導線口（3-5）開設在線框（3-3）側端；所述的超磁致伸縮棒（3-6）為TbDyFe材料；調整墊片（3-7）位于超磁致伸縮棒（3-6）尾部；預緊螺孔（3-8）與預緊螺釘螺紋配合，為超磁致伸縮棒（3-6）提供預緊力，提高超磁致伸縮棒（3-6）的伸縮性能。

3.根據權利要求1所述的雙激勵三輸出磁致驅動精密旋轉裝置，其特征在于：所述的角度輸出平臺（4）是：輸出旋鈕Ⅰ（4-1）、輸出旋鈕Ⅱ（4-2）和輸出旋鈕Ⅲ（4-3）分別具有不同的半徑且依次減小；傳動鏈Ⅰ（4-4）連接在輸出旋鈕Ⅰ（4-3）與輸出旋鈕Ⅱ（4-2）之間，傳動鏈Ⅱ（4-5）連接在輸出旋鈕Ⅱ（4-2）與輸出旋鈕Ⅲ（4-1）之間；角度傳感器Ⅰ（4-8）、角度傳感器Ⅱ（4-7）和角度傳感器Ⅲ（4-6）分別檢測輸出旋鈕Ⅰ（4-1）、輸出旋鈕Ⅱ（4-2）、輸出旋鈕Ⅲ（4-3）輸出的角位移。

4.根據權利要求1所述的雙激勵三輸出磁致驅動精密旋轉裝置，其特征在于：采用三種不同半徑的輸出旋鈕Ⅰ（4-1）、輸出旋鈕Ⅱ（4-2）和輸出旋鈕Ⅲ（4-3），從而產生三個不同分辨率的角位移，并且通過角度傳感器Ⅰ（4-8）、角度傳感器Ⅱ（4-7）和角度傳感器Ⅲ（4-6）分別對輸出旋鈕Ⅰ（4-1）、輸出旋鈕Ⅱ（4-2）和輸出旋鈕Ⅲ（4-3）輸出的角位移進行實時監測，進一步通過更換不同半徑輸出旋鈕，得到理想的角度輸出。