[发明专利]弧形结构铰链抑制寄生压电驱动器回退运动的装置与方法

权利要求书

1.一种弧形结构铰链抑制寄生压电驱动器回退运动的装置，其特征在于：包括基座（1）、驱动单元及初始间隙调整单元，所述驱动单元、初始间隙调整单元分别通过螺钉与基座（1）连接；所述驱动单元由弧形结构柔性铰链（3）、两块压电叠堆（4）、导轨滑块（5）及导轨固定端（6）组成，弧形结构柔性铰链（3）的弧形结构是指两个圆弧相交得到的弧形结构，柔性铰链为对称结构，两侧的弧形结构实现对称的双向运动；所述两块压电叠堆（4）采用过盈配合方式分别安装在弧形结构柔性铰链（3）的两个圆弧内，弧形结构柔性铰链（3）通过螺钉与初始间隙调整单元的水平微动调整机构（2）的上端面相连接，导轨固定端（6）通过螺钉固定在基座（1）上，导轨滑块（5）沿着导轨方向进行水平移动；

所述初始间隙调整单元包括水平微动调整机构（2），所述水平微动调整机构（2）通过螺钉与基座（1）相连接，通过旋转水平微动调整机构（2）的旋钮对驱动单元中弧形结构柔性铰链（3）与导轨滑块（5）之间的初始间隙进行调整；弧形结构柔性铰链（3）的前端面与导轨滑块（5）表面接触时，接触间隙由水平微动调整机构（2）进行调整，导轨固定端（6）与导轨平行且固定在基座（1）上。

2.一种采用权利要求1所述的弧形结构铰链抑制寄生压电驱动器回退运动的装置进行弧形结构铰链抑制寄生压电驱动器回退运动的方法，其特征在于：基于寄生运动原理，驱动器在波形为锯齿波以及梯形波的驱动电压下正常工作；驱动器中弧形结构柔性铰链（3）的弧型结构抑制寄生运动原理所固有的回退运动，在驱动过程中，由于弧形结构柔性铰链（3）圆弧处的刚度相对较低，当弧形结构柔性铰链（3）的前端面与导轨滑块（5）表面接触时，接触反作用力会导致弧形结构柔性铰链（3）的输出端产生弹性变形；当驱动电压急速降低时，在弧形结构柔性铰链（3）和导轨滑块（5）之间出现反向摩擦力F_r，推动导轨滑块（5）向后运动；与此同时，弧型结构柔性铰链（3）的输出端弹性回复，产生向前的摩擦力F_f，从而推动导轨滑块（5）向前运动；当反向摩擦力F_r和向前的摩擦力F_f平衡时，寄生运动原理中的回退运动被抑制。

3.根据权利要求2所述的弧形结构铰链抑制寄生压电驱动器回退运动的方法，其特征在于：所述的弧形结构柔性铰链（3）通过驱动过程中的自身弹性变形与回复，抑制寄生运动原理压电驱动器所固有的回退现象。