[发明专利]一种三自由度压电驱动微纳操控机械臂及其激励方法有效
| 申请号： | 201910280459.4 | 申请日： | 2019-04-09 |
| 公开（公告）号： | CN109889086B | 公开（公告）日： | 2020-01-24 |
| 发明（设计）人： | 刘英想;于洪鹏;刘军考;田鑫琦;王良 | 申请（专利权）人： | 哈尔滨工业大学 |
| 主分类号： | H02N2/00 | 分类号： | H02N2/00 |
| 代理公司： | 23211 哈尔滨市阳光惠远知识产权代理有限公司 | 代理人： | 安琪 |
| 地址： | 150001 黑龙*** | 国省代码： | 黑龙;23 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种三自由度压电驱动微纳操控机械臂及其激励方法，属于压电驱动技术领域。解决了现有微纳操控装置自由度单一、结构复杂、行程受限的技术问题。所述微纳操作机械臂由动子、旋转驱动单元、升降驱动单元以及基座组成，其中旋转驱动单元和升降驱动单元为主要驱动元件，分别驱动动子两个自由度的旋转运动和一个自由度的直线运动。基于本发明中的激励方法，所述微纳操作机械臂可以实现大尺度的精密运动。本发明中的微纳操作机械臂驱动原理简单可靠，激励方法适应性强，便于应用在微纳操作等技术领域。 | ||
| 搜索关键词： | 操作机械臂 压电驱动 升降驱动单元 旋转驱动单元 三自由度 机械臂 操控 动子 驱动 操控装置 基座组成 驱动元件 行程受限 超精密 大尺度 应用 | ||
【主权项】：
1.一种三自由度压电驱动微纳操控机械臂，其特征在于，所述机械臂包括动子(1)、旋转驱动单元(2)、升降驱动单元(3)以及基座(4)；/n所述旋转驱动单元(2)包括支撑装置(2-1)、弹性基体(2-2)以及压电陶瓷片(2-3)；/n所述升降驱动单元(3)包括丝杠(3-1)、螺母(3-2)以及层叠式扭转型压电驱动器(3-3)；所述压电陶瓷片(2-3)固定连接于弹性基体(2-2)的侧面，所述支撑装置(2-1)固定连接于弹性基体(2-2)的底面，所述旋转驱动单元(2)固定连接于丝杠(3-1)的顶面，所述层叠式扭转型压电驱动器(3-3)的底面固定连接于基座(4)的顶面；/n所述丝杠(3-1)的轴线沿竖直方向布置，所述丝杠(3-1)的轴线与螺母(3-2)的轴线以及层叠式扭转型压电驱动器(3-3)的轴线重合，所述弹性基体(2-2)的轴线沿竖直方向布置；/n所述动子(1)与支撑装置(2-1)滑动连接以引导动子(1)相对于支撑装置(2-1)绕自身中心做旋转运动，所述丝杠(3-1)与基座(4)滑动连接以引导丝杠(3-1)相对于基座(4)沿自身轴线做直线运动，所述丝杠(3-1)与螺母(3-2)配合连接以引导丝杠(3-1)相对于螺母(3-2)沿自身轴线做直线运动并绕自身轴线做旋转运动；/n所述弹性基体(2-2)的上端面压紧在动子(1)的表面，所述层叠式扭转型压电驱动器(3-3)的上表面压紧在螺母(3-2)的底面；/n所述基座(4)保持固定，所述螺母(3-2)绕自身轴线做旋转运动，所述丝杠(3-1)沿自身轴线做直线运动，所述旋转驱动单元(2)沿丝杠(3-1)的轴线做直线运动，所述动子(1)做单自由度直线运动与两自由度旋转运动输出。/n
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