[发明专利]一种具有夹紧拉拔功能的微操作装置及方法

权利要求书

1.一种具有夹紧拉拔功能的微操作装置，其特征在于，包括柔性铰链机械臂（1），所述柔性铰链机械臂（1）顶部的左右两侧均固定连接有夹持臂（2），所述柔性铰链机械臂（1）腔体的顶部开设有凹槽（3），所述凹槽（3）的内腔卡接有定位块（4），所述定位块（4）的底部固定连接有压电陶瓷驱动器（5），所述凹槽（3）内腔的左右两侧均开设有限位槽（6），所述定位块（4）内腔的左右两侧均滑动连接有滑板（7），两个所述滑板（7）相对的一侧固定连接有压簧（8），所述滑板（7）远离压簧（8）的一端固定连接有销柱（9），所述销柱（9）远离滑板（7）的一端贯穿定位块（4）且延伸至限位槽（6）的内腔，所述柔性铰链机械臂（1）的表面螺纹连接有预紧螺栓（10），所述预紧螺栓（10）的顶部贯穿柔性铰链机械臂（1）且与压电陶瓷驱动器（5）的连接处紧密贴合。

2.如权利要求1所述的一种具有夹紧拉拔功能的微操作装置，其特征在于，所述定位块（4）内腔顶部和底部的左右两侧均开设有与滑板（7）配合使用的滑槽（11），所述滑板（7）的外表面与滑槽（11）的内表面滑动连接。

3.如权利要求1所述的一种具有夹紧拉拔功能的微操作装置，其特征在于，所述柔性铰链机械臂（1）正面的左右两侧并位于压电陶瓷驱动器（5）的上方均开设有螺栓孔（12）。

4.如权利要求1所述的一种具有夹紧拉拔功能的微操作装置，其特征在于，所述柔性铰链机械臂（1）正面左右两侧的底部均开设有辅助铰链（13）。

5.一种具有夹紧拉拔功能的微操作装置的操作方法，其特征在于，具体步骤包括：

S1：将压电陶瓷驱动器（5）和定位块（4）固定连接，然后移动压电陶瓷驱动器（5），使压电陶瓷驱动器（5）带动定位块（4）插入凹槽（3）的内腔，与此同时，凹槽（3）的内表面挤压两侧的销柱（9），使两侧销柱（9）带动滑板（7）在滑槽（11）的内表面滑动挤压压簧（8），从而使销柱（9）进入定位块（4）的内腔，当压电陶瓷驱动器（5）带动定位块（4）移动到指定位置时，销柱（9）移动到与限位槽（6）对应的位置，同时压簧（8）在反作用力下推动滑板（7）在滑槽（11）的内表面滑动，使滑板（7）带动销柱（9）移动，从而使销柱（9）插入限位槽（6）的内腔，使得限位槽（6）对销柱（9）进行固定；

S2：当需要拆卸压电陶瓷驱动器（5）时，反之上述操作即可，从而方便对压电陶瓷驱动器（5）进行更换；

S3：通过螺栓孔（12），将该装置与外接微动机构连接，然后通过预紧螺栓（10），将压电陶瓷驱动器（5）在腔体内预紧；

S4：然后将压电陶瓷驱动器（5）插头通电，启动压电陶瓷驱动器（5）外部控制器，使压电陶瓷驱动器（5）在电压作用下伸长，在桥式放大机构中两侧的辅助铰链（13）向内侧拉动夹持臂（2），同时压电陶瓷驱动器（5）的轴向运动，通过辅助铰链（13）带动夹持臂（2）随着压电陶瓷驱动器（5）一同运动，由此实现具有夹持-拉拔功能，通过一个压电陶瓷驱动器（5）实现夹紧-拉拔功能，便于将微纳米尺度的物体从基地材料上拉拔出来，且结构紧凑，成本低，控制简单。