[实用新型]一种新型软体压电驱动器

说明书

本实用新型涉及一种新型软体压电驱动器，包括：固定壳体、输出轴、第一驱动器、第二驱动器和第三驱动器，其中：固定壳体位置固定，三个压电驱动单元中的压电振子受到一定相位和幅值的驱动电压作用，中心轴受到压电驱动单元脚支座的摩擦力的作用运动，在三个压电驱动单元上施加不同的驱动电压，中心轴各扇形区域受到不同的摩擦力，不对称的摩擦力驱动中心轴产生不同的运动即轴向运动和弯曲变形。本实用新型实现了软体驱动，且具有环境适应能力强、高灵活性、人机交互性好和适合在复杂环境作业且结构简单、易于控制、无电磁干扰和响应快等优点。

技术领域

本实用新型属于压电驱动领域，具体涉及一种新型软体压电驱动器。

背景技术

针对刚体具有人机交互性差、复杂环境适应性差和灵活性差等缺点，软体驱动器具有无限自由度和连续变形能力、环境适应能力强、高灵活性、人机交互性好和适合在复杂环境作业等优点。软体驱动现有的驱动方式主要有气动驱动、拉线驱动、形状记忆合金驱动、电活性聚合物驱动和压电驱动，其中：气动驱动的气体具有可压缩性，响应特性复杂，密封性要求高；拉线驱动驱动结构复杂且需要相应的控制系统；形状记忆合金变形后需要时间散热才能进行下一次驱动，其驱动效率不高；电活性聚合物驱动存在应力松弛、电击穿和褶皱等多种失效形式。相比之下，压电驱动具有结构简单、易于控制、无电磁干扰和响应快等优点，因而，对软体的压电驱动进一步的探究必将进一步推动软体的应用。

发明内容

为了解决目前软体驱动结构和响应特性较为复杂，驱动效率不高的问题，提出了一种新型软体压电驱动器，该驱动器由固定壳体和中心轴组成，其特征在于还包括结构完全相同且均匀布置在中心轴的四周的第一驱动器、第二驱动器和第三驱动器；其中所述中心轴由第一扇形区域、第二扇形区域和第三扇形区域复合而成且三个扇形区域端面固连；所述第一驱动器包括第一端侧连接板、第一压电驱动单元、压电振子连接板、第二压电驱动单元和第二端侧连接板且各构件依次连接，所述第一端侧连接板和第二端侧连接板分别与固定壳体连接；其中所述第一压电驱动单元由第一压电振子、第二压电振子、第一支撑腿、第二支撑腿和第三支撑腿组成，所述第一压电振子由压电薄片材料粘贴在矩形弹性基体上构成，所述第二压电振子与第一压电振子结构完全相同且两压电振子相连，所述第一支撑腿一端垂直连接在第一压电振子与第一端侧连接板连接端的下表面，另一端为第一脚支座，所述第一脚支座由第一低摩擦系数材料和第一高摩擦系数材料复合而成且外端面为弧形，所述第二支撑腿一端垂直布置在第一压电振子和第二压电振子连接端的下表面，另一端为由第二低摩擦系数材料构成的第二脚支座，所述第三支撑腿一端垂直布置在第二压电振子与第一压电振子连接板连接端的下表面，另一端为由第三高摩擦系数材料和第三低摩擦系数材料复合而成的第三脚支座，所述第三高摩擦系数材料与第一高摩擦系数材料完全相同且均布置在靠近第二支撑腿一侧，所述第一低摩擦系数材料、第二低摩擦系数材料和第三低摩擦系数材料完全相同，所述三个脚支座都与中心轴的第一扇形区域相接触；所述第二压电驱动单元与第一压电驱动单元结构完全相同；所述第二驱动器的脚支座与中心轴的第二扇形区域相接触，所述第三驱动器的脚支座与中心轴的第三扇形区域相接触。