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[发明专利]基于压电驱动的爬行作动器及其工作方法-CN201711096727.4有效
发明人： 彭瀚旻;朱攀丞;杨剑之 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2017-11-09 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： H02N2/06 文献下载
摘要：本发明公开了基于压电驱动的爬行作动器及其工作方法，涉及超声、MEMS以及压电技术领域，能够使得作动器能够同时满足尺寸小、反应速度快、能实现转弯运动，以及负载大的特点。本发明包括：第一磷青铜基体、第一压电陶瓷片、第二磷青铜基体、第二压电陶瓷片、连接杆，利用两片压电陶瓷片分别在正弦电压作用下的逆压电效应和基体两脚分别的两边与接触地面形成的60度夹角，造成两脚的两边在压电陶瓷的驱动下产生不同的振动位移，使基体两脚产生朝同一个方向的运动模式。通过控制调节两脚的输入正弦电压值，实现作动器的不同转弯半径，完成预设的行进路径。
基于压电驱动爬行作动器及其工作方法

[发明专利]基于双压电作动器驱动的注射器助推器及其工作方法-CN201710983690.0有效
发明人：朱攀丞;彭瀚旻;杨剑之 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2017-10-20 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： A61M5/315 文献下载
摘要：本发明公开了基于双压电作动器驱动的注射器助推器及其工作方法，采用了双压电作动器的结构,压电作动器在逆压电效应的作用下,推动注射器的活塞芯杆做沿轴向的直线运动。钛合金基体和螺栓通过螺纹配合，第一压电陶瓷片带动钛合金基体进行扭转运动，从而带动螺栓沿轴向做直线运动，用于助推器的粗调；第二压电陶瓷片和内套筒、外套筒同轴连接安装，内套筒外围套上橡皮筋后对螺栓产生了预压力，第二压电陶瓷片带动内套筒和外套筒推动活塞芯杆，用于助推器的细调。注射器助推器的粗调和细调机构相互配合，精准的控制用药的剂量和速度，使得注射操作更加安全、平稳、可靠。注射器助推器配合自动控制机构，降低了人工参与的劳动强度，提高了工作效率。
基于压电作动器驱动注射器助推器及其工作方法

[发明专利]一种基于压电驱动的胃肠道超声药液促渗装置及其工作方法-CN201710294255.7有效
发明人： 彭瀚旻;朱攀丞;圣娟 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2017-04-28 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： A61M37/00 文献下载
摘要：本发明公开一种基于压电驱动的胃肠道超声药液促渗装置及其工作方法，涉及超声领域、压电技术领域。本发明实施例通过弹力悬臂梁产生作用于螺栓上的预压力；利用基体结构，通过两组压电陶瓷片振动产生的运动合成，使弹力悬臂梁的末端产生了逆时针椭圆轨迹运动；弹力悬臂梁末端与螺栓表面接触，通过摩擦力实现了螺栓的直线运动并输出推力，可在胃肠道内对病变组织进行定位；利用薄板贴片换能器机体产生的超声波对药液促渗，从而实现在胃肠道内药液的促渗。本发明实施例能够大幅减小传统治疗方法中多余药物产生的副作用，对病变组织进行快速治愈，达到检查方便、无创伤、无导线、无痛苦、无交叉感染、减小药量以及高治愈率的目的。
一种基于压电驱动胃肠道超声药液装置及其工作方法

[发明专利]运用于狭窄空腔中的刚柔一体爬行作动器及其工作方法-CN202010183818.7有效
发明人：朱攀丞;彭瀚旻;李辰赫 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2020-03-16 - 公布日： 2022-10-21 - 主分类号： H02N2/02 文献下载
摘要：本发明公开了运用于狭窄空腔中的刚柔一体爬行作动器及其工作方法，涉及压电技术领域，能够在弯曲狭窄的空腔中前后运动，并且精度高、相应快。本发明包括：柔性连接梁、压电陶瓷片、刚性足。柔性连接梁的两端分别连接刚性足，刚性足上表面设置压电陶瓷片。本发明中，柔性连接梁的伸缩性为作动器在狭窄空腔中提供了驱动预压力并且通过柔性连接，使得作动器能在复杂弯曲的狭窄空腔中移动；再基于压电陶瓷片的逆压电效应，利用刚性足振动驱动时的不对称摩擦力，实现作动器的向前或向后运动。本发明结构简单紧凑，作动流程简洁直接，缩短了作动过程所用的时间，反应速度快，从而能实现作动器在狭窄弯曲空腔中（如医用内窥镜活检通道）的快速精确运动功能。
运用于狭窄空腔中的一体爬行作动器及其工作方法

[发明专利]阵列吸盘式刚柔一体爬行作动器及其工作方法-CN202010182958.2有效
发明人：朱攀丞;彭瀚旻;王逖清 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2020-03-16 - 公布日： 2022-06-17 - 主分类号： H02N2/00 文献下载
摘要：本发明公开了阵列吸盘式刚柔一体爬行作动器及其工作方法，涉及智能型作动器技术领域，能够在竖直或近似竖直墙面上的直线运动。本发明由一对跟伸缩杆连接的爬行足组成，爬行足包括柔性阵列吸盘、压电陶瓷片、长方体基体、柔性弯曲梁和爬行足伸缩杆组成。柔性阵列吸盘正面朝向工作面，背面连接长方体基体的底部，长方体基体的相邻两侧面分别粘贴压电陶瓷片、长方体基体的顶部和柔性弯曲梁的内侧底部连接，在柔性弯曲梁的外侧，头尾两端由爬行足伸缩杆连接。柔性弯曲梁的内侧底部连接伸缩杆的一端。伸缩杆、爬行足伸缩杆均由受外界条件刺激具有伸缩性的材料制成。本发明适用于复杂弯曲和非水平表面上（如航空发动机内部），具有很高的实际应用价值。
阵列吸盘式刚柔一体爬行作动器及其工作方法

[发明专利]基于压电驱动的血管给药治疗装置-CN201610148105.0有效
发明人： 彭瀚旻;朱攀丞;陈致均 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2016-03-15 - 公布日： 2022-04-22 - 主分类号： A61M31/00 文献下载
摘要：本发明公开一种基于压电驱动的血管给药治疗装置，利用双基体结构优势，实现装置的直线与旋转运动，在血管内对病变组织进行定位与给药。利用压电陶瓷产生的超声波雾化药液，从而实现药液的释放。利用压电陶瓷振动产生超声波的治疗作用，在检测病变组织的同时，对病变组织进行实时给药并加快其吸收速率，提高吸收效率，达到以最小的药物量治愈疾病的目的。此血管给药治疗装置可以大幅减小传统治疗方法中多余药物产生的副作用，在检测病变组织的同时就对病变组织进行快速治愈，达到检查方便、无创伤、无导线、无痛苦、无交叉感染、减小药量以及高治愈率的目的。
基于压电驱动血管治疗装置

[实用新型]基于压电驱动的水上划桨作动器-CN202022886135.6有效
发明人：朱攀丞;彭瀚旻;沈峰华 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2020-12-04 - 公布日： 2021-10-22 - 主分类号： B63H1/32 文献下载
摘要：本实用新型公开了基于压电驱动的水上划桨作动器，涉及压电技术领域，作动器能够同时满足尺寸小、反应速度快，能实现在水上转弯运动的特点。本实用新型包括：两个划桨和漂浮筏，两个划桨结构相同，相对设置在漂浮筏的两侧。划桨包括划水板、两片压电陶瓷片、磷青铜基体。本实用新型利用每一侧的两片压电陶瓷片分别在正弦电压作用下的逆压电效应和磷青铜划桨与磷青铜水平基体形成的90度夹角，造成划桨在压电陶瓷的驱动下产生不同的振动位移，使划桨产生前后和上下的运动模式，对水产生推力，由于牛顿第三定理，从而使漂浮筏朝一个方向进行运动。通过控制调节各压电陶瓷的输入正弦电压值，实现作动器的不同转弯半径，完成预设的行进路径。
基于压电驱动水上划桨作动器

[发明专利]多模式柔性机器人及其控制方法-CN201811391743.0有效
发明人：毛婷;彭瀚旻;冒林丽 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2018-11-21 - 公布日： 2021-07-27 - 主分类号： B62D57/032 文献下载
摘要：本发明公开了一种多模式柔性机器人及其控制方法，机器人由四个压电双晶片和两根形状记忆合金弹簧连接在PVC柔性基体上构成。利用形状记忆合金驱动，柔性基体变形带动PVC弹性带储存和释放弯曲应变能，机器人实现跳跃运动和跳跃后回复原状的功能；利用压电双晶片驱动，机器人实现直线、转弯运动和跳跃后姿态调整的功能。机器人对称的基体结构、反对称的压电双晶片布置以及自适应侧边弹性带设计，机器人能够实现无翻转的定向的连续运动。本发明结合压电驱动高精度快响应、形状记忆合金高柔性大变形的优势，实现机器人的直线、转弯、跳跃、姿态调整的自适应多运动模式。
模式柔性机器人及其控制方法

[发明专利]一种具有三维力感知能力的血管介入手术用捻旋装置-CN201910182629.5有效
发明人：杨建林;孙志峻;郑炬炬;闫鹤;彭瀚旻;金家楣;王均山 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2019-03-12 - 公布日： 2021-06-29 - 主分类号： A61B17/00 文献下载
摘要：一种具有三维力感知能力的血管介入手术用捻旋装置，其特征在于：夹紧电机和搓动电机均安装在基座上，基座上方有导管固定台，搓动电机上固定有搓动原动齿轮，搓动原动杆上固连有与搓动原动齿轮啮合的齿轮，搓动原动杆与搓动连杆铰接，搓动连杆与搓杆铰接，搓动原动杆与基座上的左右伸出轴铰接，夹紧杆与基座上的左右伸出轴铰接，夹紧杆与搓杆中间轴铰接，夹紧电机的电机轴与夹紧原动杆固定，夹紧原动杆与夹紧连杆铰接，夹紧连杆与夹紧原动杆铰接，搓杆上有柔性铰链一、柔性铰链二、柔性铰链三、搓板，连杆机构在整个装置左右对称布置。本发明的导管安装快捷方便，利用柔性铰链进行力传感，装置紧凑，能够反馈给医生最真实的力触觉临场感。
一种具有三维感知能力血管介入手术用捻旋装置

[发明专利]风速感知作动器及其工作方法-CN202010727925.1有效
发明人：张雨秋;彭瀚旻;朱攀丞 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2020-07-24 - 公布日： 2021-06-22 - 主分类号： G01P5/08 文献下载
摘要：本发明公开了风速感知作动器，涉及智能材料、压电技术领域，能够感知风速和方向，并在不同方向和速度的风的作用下快速反应，改变前进方向。本发明包括：竖直压电纤维传感器、柔性基体、水平压电纤维传感器、磷青铜基座、金属足、压电陶瓷片。柔性基体上表面分布黏贴水平压电纤维传感器，柔性基体上表面还设置若干凸台，凸台表面粘贴竖直压电纤维传感器。柔性基体的下表面黏贴磷青铜基座，磷青铜基座为正多半形，底面设置金属足。磷青铜基座边长内侧分别粘贴压电陶瓷片，压电陶瓷片沿边长中垂线轴对称。本发明结构紧凑，反应速度快，可应用于气象监测、机器人、武器装备等领域。
风速感知作动器及其工作方法

[发明专利]基于压电驱动的柔性机器人及其控制方法-CN201810767792.3有效
发明人：毛婷;彭瀚旻;冒林丽 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2018-07-13 - 公布日： 2021-02-26 - 主分类号： B25J7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于压电驱动的柔性机器人，由六个驱动足连接在十字型PVC薄膜上构成，PVC薄膜上下表面分别布置交叉的形状记忆合金弹簧和形状记忆合金丝。利用压电双晶片在正余弦电压作用下的振动，通过激励不同的压电双晶片组，使机器人产生前进、左转、右转的平面运动；利用形状记忆合金弹簧加热收缩回复原长的特性，使机器人相应的前腿、中间腿或后腿抬起，同时利用形状记忆合金丝加热回复直线原形的特性，使机器人相应的前腿、中间腿或后腿落下，实现机器人的越障功能。本发明结合压电驱动的快速响应、精确定位以及形状记忆合金变形度大的优势，实现了机器人的平面运动和越障功能。
基于压电驱动柔性机器人及其控制方法

[发明专利]一种应用于浅表肿瘤的靶向治疗超声给药系统及工作方法-CN201811420413.X有效
发明人： 彭瀚旻;冒林丽;时运来 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2018-11-26 - 公布日： 2021-02-19 - 主分类号： A61M37/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种应用于浅表肿瘤的靶向治疗超声给药系统及工作方法。本发明的系统包括：药物输送软管、轨道、压电作动器、压电聚集超声换能器、控制器等。药物输送软管一端连接待输送物料，另一端通入治疗区域表面；轨道上的移动滑块通过连接杆连接压电聚集超声换能器，置于治疗区域上方；压电作动器用来推动滑块，间接控制换能器移动；控制器用来发送控制电信号。另外，本发明还提供适用于此系统的工作方法,本方法利用体外聚焦超声实现体内药物颗粒的操控。本发明具有便携、无创、成本低、易于操作、生物友好、精准有效的优点。
一种应用于浅表肿瘤靶向治疗超声系统工作方法

[实用新型]基于压电驱动的越障作动器-CN202020325106.X有效
发明人：朱攀丞;卢鹏辉;彭瀚旻 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2020-03-16 - 公布日： 2020-12-11 - 主分类号： H02N2/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了基于压电驱动的越障作动器，涉及压电技术领域，具有一定的越障能力，兼容多种运动方式，输出精度高、响应快。本实用新型包括：金属底座正反面分别设置一对第一长方体基体和第二长方体基体，第一长方体基体和第二长方体基体末端均连接刚性足，第一长方体基体和第二长方体基体的外表面上分别黏贴第一压电陶瓷片、第二压电陶瓷片。金属底座内部设置一对通孔，第三长方体基体分别穿过通孔，第三长方体基体外表面粘贴第三压电陶瓷片，第三长方体基体内部沿竖直方向设置通孔，通孔内部设置螺纹，和丝杠配合连接。本实用新型通过调节输入正余弦电压值，控制作动器实现直线、自转、转弯、越障的运动方式，最终实现预设作动器的行动路径。
基于压电驱动越障作动器

[实用新型]基于压电驱动的三自由度移动平台-CN202020325113.X有效
发明人：朱攀丞;卢鹏辉;彭瀚旻 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2020-03-16 - 公布日： 2020-12-11 - 主分类号： H02N2/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了基于压电驱动的三自由度移动平台，涉及压电技术领域，能够具有X、Y、Z方向平移的移动自由度，且运动输出精度高、响应速度快，控制稳定。本实用新型包括：包括平台、钢珠、丝杠、长方体基体、第一压电陶瓷片、第二压电陶瓷片、连接片、爬行作动器。连接片中心通孔处和长方体基体连接，长方体基体侧面分别粘贴第一压电陶瓷片和第二压电陶瓷片，长方体基体中心通孔，且通孔内壁设置螺纹，和丝杠配合连接。钢珠将丝杠和平台连接。连接片的外边缘还和三个爬行作动器连接，爬行作动器包括两足爬行基体和粘贴在爬行基体顶面的压电陶瓷片，三个爬行作动器沿连接片圆周以120°的夹角分布，且和连接片一体成型。
基于压电驱动自由度移动平台

[发明专利]一种履带式胶囊机器人-CN202010702829.1在审
发明人：杨建林;孙志峻;彭瀚旻 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2020-07-21 - 公布日： 2020-10-30 - 主分类号： A61B1/04 文献下载
摘要：一种履带式胶囊机器人，其特征在于：包括气囊（1）、履带模块外壳（4）和前端盖（2），气囊（1）上设有粘接面（6）和圆缺口（7），前端盖（2）上固连有若干约束管（3）和连接块（5），圆缺口（7）与约束管（3）粘接，连接块（5）与气囊（1）一端固连；履带模块外壳（4）下端与气囊（1）的粘接面（6）粘接相连。本发明具有结构简单，操控方便，能够在管径较小且管径波动大、拐弯处较多、姿态在空间内变化的软体或硬质管道内爬行。
一种履带式胶囊机器人

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