[发明专利]一种具有夹紧拉拔功能的微操作装置及方法

说明书

本发明提供一种具有夹紧拉拔功能的微操作装置，包括柔性铰链机械臂，所述柔性铰链机械臂顶部的左右两侧均固定连接有夹持臂，所述柔性铰链机械臂腔体的顶部开设有凹槽，所述凹槽的内腔卡接有定位块，所述定位块的底部固定连接有压电陶瓷驱动器，所述凹槽内腔的左右两侧均开设有限位槽，所述定位块内腔的左右两侧均滑动连接有滑板，本发明所述的一种具有夹紧拉拔功能的微操作装置及方法，通过凹槽、定位块、限位槽、滑板、压簧和销柱，能够方便对压电陶瓷驱动器进行固定，通过设置柔性铰链机械臂、夹持臂、压电陶瓷驱动器和预紧螺栓，能够具备夹紧‑拉拔功能，通过设置以上结构，方便对压电陶瓷驱动器进行更换同时具备夹紧‑拉拔功能。

技术领域

本发明属于夹持器领域，尤其是一种具有夹紧拉拔功能的微操作装置及方法。

背景技术

夹持器是握住物体进而操控物体的设备，它能够在执行某些动作的同时夹住和松开物体，运动设备往往模仿人体的运动，就夹持器而言，模仿的是手指的运动，“手指”本身并不属于夹持器，它们只是用于夹持物体的专用定制工具，称为“夹片，而目前夹持器只提高夹持功能，不具备夹持-拉拔功能，而且不方便对压电陶瓷驱动器进行更换，因此，有必要提供一种具有夹紧拉拔功能的微操作装置及方法解决上述技术问题。

发明内容

发明目的：针对现有技术中的问题，本发明提供了一种具有夹紧拉拔功能的微操作装置及方法。

技术方案：一种具有夹紧拉拔功能的微操作装置，包括柔性铰链机械臂，所述柔性铰链机械臂顶部的左右两侧均固定连接有夹持臂，所述柔性铰链机械臂腔体的顶部开设有凹槽，所述凹槽的内腔卡接有定位块，所述定位块的底部固定连接有压电陶瓷驱动器，所述凹槽内腔的左右两侧均开设有限位槽，所述定位块内腔的左右两侧均滑动连接有滑板，两个所述滑板相对的一侧固定连接有压簧，所述滑板远离压簧的一端固定连接有销柱，所述销柱远离滑板的一端贯穿定位块且延伸至限位槽的内腔，所述柔性铰链机械臂的表面螺纹连接有预紧螺栓，所述预紧螺栓的顶部贯穿柔性铰链机械臂且与压电陶瓷驱动器的连接处紧密贴合。

优选的，所述定位块内腔顶部和底部的左右两侧均开设有与滑板配合使用的滑槽，所述滑板的外表面与滑槽的内表面滑动连接。

优选的，所述柔性铰链机械臂正面的左右两侧并位于压电陶瓷驱动器的上方均开设有螺栓孔。

优选的，所述柔性铰链机械臂正面左右两侧的底部均开设有辅助铰链。

一种具有夹紧拉拔功能的微操作装置的操作方法，具体步骤包括：

S1：将压电陶瓷驱动器和定位块固定连接，然后移动压电陶瓷驱动器，使压电陶瓷驱动器带动定位块插入凹槽的内腔，与此同时，凹槽的内表面挤压两侧的销柱，使两侧销柱带动滑板在滑槽的内表面滑动挤压压簧，从而使销柱进入定位块的内腔，当压电陶瓷驱动器带动定位块移动到指定位置时，销柱移动到与限位槽对应的位置，同时压簧在反作用力下推动滑板在滑槽的内表面滑动，使滑板带动销柱移动，从而使销柱插入限位槽的内腔，使得限位槽对销柱进行固定；

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

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

S4：然后将压电陶瓷驱动器插头通电，启动压电陶瓷驱动器外部控制器，使压电陶瓷驱动器在电压作用下伸长，在桥式放大机构中两侧的辅助铰链向内侧拉动夹持臂，同时压电陶瓷驱动器的轴向运动，通过辅助铰链带动夹持臂随着压电陶瓷驱动器一同运动，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。

本发明的有益效果：