[发明专利]一种驱动足变摩擦抑制后退的粘滑驱动器

说明书

本发明提供一种驱动足变摩擦抑制后退的粘滑驱动器，包括底座、导轨、驱动装置和压电叠堆，所述的底座上设有导轨限位凸起，导轨和驱动装置分别设在底座上，导轨位于导轨限位凸起和驱动装置之间；所述的驱动装置包括六边形放大机构、固定部和移动部，固定部的前端设有固定端驱动足，移动部的前端设有移动端驱动足，固定端驱动足和移动端驱动足分别与导轨抵接；所述的压电叠堆设在驱动装置内。本发明在移动端驱动足前进和后退的过程中，使固定端驱动足和移动端驱动足产生不同的形变，在两个驱动足部分产生不同的摩擦力差，进而使导轨向前移动，使用一个压电叠堆便可完成前进与抑制回退的功能，且其运动过程无磁干扰。

技术领域

本发明属于精密机械领域，涉及一种粘滑驱动器，特别涉及一种驱动足变摩擦抑制后退的粘滑驱动器。

背景技术

当今世界，信息技术蓬勃发展，各种高精尖领域对于精密驱动技术的要求与日俱增。压电驱动由于其响应迅速，且具有灵活多变的结构，还具备极强的抗电磁干扰能力，同时精度也高，因而广泛的应用于各种微纳米技术领域和细胞工程领域。

压电驱动器是利用压电元件的逆压电效应产生动力，与传统的驱动装置相比，它有更小的结构尺寸和更高的定位精度，省去了许多零件的同时，还具有极高的经济性。压电驱动器种类较多，一般分为谐振式和非谐振式两大类，其中非谐振式又包括惯性式、尺蠖式、粘滑式。

粘滑式驱动器是压电驱动的一种，其结构简单且紧凑，尺寸较小，因而消耗能量少。不过由于粘滑驱动器的工作原理，也会导致其存在一定的回退现象，使精度下降，限制了它的应用场合。因此，需要设计一种能够抑制其回退的结构，改善粘滑驱动的工作效果，使其得到更广泛的应用。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种驱动足变摩擦抑制后退的粘滑驱动器，包括：底座、导轨、驱动装置和压电叠堆，所述的底座上设有导轨限位凸起，导轨和驱动装置分别设在底座上，导轨位于导轨限位凸起和驱动装置之间；

所述的驱动装置的中间为六边形放大机构，两侧分别为固定部和移动部，靠近导轨前移的方向为固定部，固定部的前端设有固定端驱动足，移动部的前端设有移动端驱动足，固定端驱动足和移动端驱动足分别与导轨抵接；所述的压电叠堆设在驱动装置内。所述的固定端驱动足和移动端驱动足具有一定的弹性形变能力，与导轨之间有一定的摩擦力。

所述的压电叠堆纵向设在驱动装置内，与导轨移动方向垂直。压电叠堆受电信号驱动伸长和收缩时，带动驱动装置沿压电叠堆的纵向伸长和收缩，沿压电叠堆的横向收缩和伸长。

所述的固定端驱动足和移动端驱动足分别与导轨倾斜接触，向导轨前移方向倾斜。

所述的驱动装置的固定部设有连接孔，通过螺钉穿过连接孔与底座相连，通过螺母紧固；在固定部上沿压电叠堆的纵向至少设有两组螺钉和螺母连接结构，对驱动装置的固定部进行固定。

本发明的工作原理：

本发明的压电叠堆采用锯齿波驱动，压电叠堆通过逆压电效应将电能转化为机械能。

当压电叠堆受到电信号激励沿纵向伸长时，压电叠堆带动驱动装置的六边形放大机构沿纵向伸长，横向收缩，进而使驱动装置的移动部向固定部移动，使移动端驱动足向固定端驱动足运动。

由于与导轨发生摩擦，会使移动端驱动足逆时针变形偏转一定角度，产生一个大的摩擦力f₁，带动导轨向前(底座外)移动。此时，由于导轨与固定端驱动足相互作用也会产生一定摩擦，这个摩擦力会使固定端驱动足顺时针变形偏转一定角度，产生一个小的摩擦力f₂，阻碍导轨向前移动；而f₁＞f₂，所以导轨会向前运动。

当压电叠堆收缩时，压电叠堆带动驱动装置的六边形放大机构沿纵向收缩，横向伸长，进而使驱动装置的移动部向远离固定部的方向移动，使移动端驱动足向远离固定端驱动足的方向运动。