[发明专利]一种具有力传感器的柔性微夹钳

权利要求书

1.一种具有力传感的柔性微夹钳，其包括微夹钳本体、控制器、静电驱动器(7)、电容式力传感器(8)，其中，所述微夹钳本体包括一对夹臂、柔性传动机构、柔性导向部件和基座(13)，一对所述夹臂通过所述柔性传动机构分别与所述静电驱动器(7)和所述电容式力传感器(8)相连接；

一对所述夹臂中的第一夹臂(1)通过所述柔性传动机构中的第一连接铰链(5)与所述静电驱动器(7)相连接，第二夹臂(2)通过所述柔性传动机构中的第二连接铰链(6)与所述电容式力传感器(8)相连接；

所述柔性导向部件包括驱动器柔性导向梁(11)和传感器导向梁(12)，其中，所述驱动器柔性导向梁(11)与所述静电驱动器(7)相连接，通过施加驱动电压，以输出横向位移，所述传感器柔性导向梁(12)与所述电容式力传感器(8)相连接，以产生竖向运动；

所述第二夹臂(2)、第二转动铰链(4)和第二连接铰链(6)的刚度相应地大于第一夹臂(1)、第一转动铰链(3)和第一连接铰链(5)的刚度；所述第一转动铰链(3)和所述第一连接铰链(5)采用折叠式柔性铰链形式，所述第二转动铰链(4)和所述第二连接铰链(6)采用单一柔性梁形式。

2.根据权利要求1所述的柔性微夹钳，其特征在于，所述第一夹臂(1)和所述第二夹臂(2)分别通过所述柔性传动机构中的第一转动铰链(3)和第二转动铰链(4)与所述基座(13)联接。

3.根据权利要求1所述的柔性微夹钳，其特征在于，所述控制器包括高压运放芯片和电容-电压转换芯片，所述高压运放芯片配置地用于产生电压并施加给所述静电驱动器(7)，所述电容-电压转换芯片配置地用于将所述电容式力传感器(8)的电容变化信号转换为输出电压信号。

4.根据权利要求3所述的柔性微夹钳，其特征在于，所述高压运放芯片采用PA69或者OPA454芯片，所述电容-电压转换芯片采用AD7746或MS3110芯片。

5.根据权利要求4所述的柔性微夹钳，其特征在于，所述电容式力传感器(8)由竖向梳齿对组成，所述静电驱动器(7)由横向梳齿对组成。

6.根据权利要求1所述的柔性微夹钳，其特征在于，所述第一转动铰链(3)和所述第一连接铰链(5)之间距离d1与所述第二转动铰链(4)和所述第二连接铰链(6)之间的距离d2不相等。