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[发明专利]一种可大行程测距的压电粘滑式驱动装置的测距方法-CN202110500795.2有效
发明人：黄虎;陈炜威;李轩;王馗沣;孙强;刘艳伟;徐智;孙午向 -专利权人：吉林大学
申请日： 2021-05-08 - 公布日： 2022-05-10 - 主分类号： H02N2/06 文献下载
摘要：本发明涉及一种可大行程测距的压电粘滑式驱动装置与测距方法，该驱动装置由导轨滑块、驱动单元、预紧力加载机构、固定基座四个部分组成。给驱动装置中的压电叠堆输入周期性锯齿形驱动电压可实现滑块的连续运动，调节驱动电压的幅值和频率可改变驱动装置的步进位移和速度。该驱动装置的创新之处在于可通过测量应变片应变换算出滑块的运动位移，理论上可用于无限行程的位移测量。本发明具有结构简单、操作方便等特点，在精密加工、精密测量、微纳操作等需要高定位精度和大行程位移输出的领域具有良好的应用前景。
一种行程测距压电粘滑式驱动装置方法

[发明专利]非对称柔性铰链压电旋转定位平台及其驱动方法-CN202110459507.3有效
发明人：黄虎;孙午向;杨兆军;王馗沣;徐智;李轩 -专利权人：吉林大学
申请日： 2021-04-27 - 公布日： 2022-04-12 - 主分类号： H02N2/12 文献下载
摘要：本发明涉及一种非对称柔性铰链压电旋转定位平台及其驱动方法。该定位平台包括基础单元、驱动单元和转子。驱动单元包括非对称柔性铰链机构和压电叠堆，非对称柔性铰链机构经螺钉固定安装在基础单元的手动精密平移台上，转子以过盈配合的方式安装在基础单元的中心轴上。该装置的驱动方法为：当连续梯形信号施加于压电叠堆时，非对称柔性铰链机构因结构不对称，其左、右夹持臂的变形不同，将绕半圆形柔性环节产生逆时针微小转动，带动转子实现旋转步进运动。优点在于：结构简单、成本低、便于装配和控制，具有稳定、双向、大行程、高速、高负载的输出性能。在精密加工、光学与精密仪器、微操作与微装配等领域具有良好的应用前景。
对称柔性铰链压电旋转定位平台及其驱动方法

[发明专利]摩擦非对称型惯性压电直线驱动装置与方法-CN202110039628.2有效
发明人：黄虎;孙午向;杨兆军;李轩;王馗沣;徐智 -专利权人：吉林大学
申请日： 2021-01-13 - 公布日： 2021-12-24 - 主分类号： H02N2/06 文献下载
摘要：本发明涉及一种摩擦非对称型惯性压电直线驱动装置与方法，属于精密机械领域。该驱动装置包括基础单元、驱动单元与滑块。驱动单元是一个带有桥式位移放大铰链以及左右两对刚度不同驱动足的非对称柔性铰链机构，经由螺钉与滑块相连接；滑块在基础单元的导轨上滑动；驱动单元通过过盈配合安装在基础单元的U形槽内。该装置的驱动方法为：左右两对驱动足刚度不同，导致其与U形槽之间能承受的最大静摩擦力不同，当连续锯齿形驱动电压施加于压电叠堆时，基于惯性冲击原理，滑块将产生直线步进运动。优点在于：结构简单，易加工、装配和控制，可实现高速大行程和高负载输出，且无回退位移。在微纳操作、精密仪器、精密加工等领域有良好的应用前景。
摩擦对称惯性压电直线驱动装置方法

[实用新型]模仿动物爬树运动设计的压电直线驱动装置-CN202120595128.2有效
发明人：孙强;王馗沣;李轩;陈炜威;刘艳伟;徐智;张世忠;黄虎 -专利权人：孙强
申请日： 2021-03-24 - 公布日： 2021-10-26 - 主分类号： H02N2/02 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种模仿动物爬树运动设计的压电直线驱动装置，属于精密驱动领域。该装置由驱动单元、运动单元和导轨三部分组成。驱动单元和运动单元之间通过螺钉相连，最后整体通过螺钉连接到导轨滑块上。驱动足与导轨之间的预紧力可由驱动单元与运动单元之间接触处添加垫片后通过螺钉来实现微调解。该驱动装置是通过周期性锯齿波电压来达到连续直线运动的目的，因驱动电压的幅值和频率可调节从而可改变驱动装置的运动速度。本实用新型具有结构简单、尺寸小、运动速度快、回退率低、行程大、有较大载物平台等优点。该装置在精密加工制造、光学工程、生物医学工程、微机电系统等高精度定位领域具有广泛应用前景。
模仿动物爬树运动设计压电直线驱动装置

[发明专利]一种大行程压电精密位移平台与控制方法-CN202110591211.7在审
发明人： 王馗沣;李轩;孙强;陈炜威;吴浩翔;魏大禹;黄虎 -专利权人： 王馗沣
申请日： 2021-05-28 - 公布日： 2021-08-20 - 主分类号： H02N2/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种大行程压电精密位移平台与控制方法，属于精密机械领域。该位移平台由基座、导轨a、动子a、导轨b、动子b和载物台组成。导轨a和导轨b固定连接在基座上；动子a通过滑块a安装在导轨a上；动子b通过滑块b安装在导轨b上；载物台固定连接在动子a的过渡板a和动子b的过渡板b上。该位移平台基于粘滑原理和压电驱动技术设计，具有结构简单、响应快、控制方便、定位精度高、行程大等特点，且采用动子与驱动机构一体结合的结构，克服了现有压电驱动器行程有限的问题，在较大行程范围内具备稳定的驱动能力。可用于精密测量、精密光学、微观力学性能测试、生物医学工程等领域。
一种行程压电精密位移平台控制方法

[发明专利]模仿动物爬树运动设计的压电直线驱动装置与驱动方法-CN202110312226.5在审
发明人：孙强;王馗沣;李轩;陈炜威;刘艳伟;徐智;张世忠;黄虎 -专利权人：孙强
申请日： 2021-03-24 - 公布日： 2021-06-01 - 主分类号： H02N2/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种模仿动物爬树运动设计的压电直线驱动装置与驱动方法，属于精密驱动领域。该装置由驱动单元、运动单元和导轨三部分组成。驱动单元和运动单元之间通过螺钉相连，最后整体通过螺钉连接到导轨滑块上。驱动足与导轨之间的预紧力可由驱动单元与运动单元之间接触处添加垫片后通过螺钉来实现微调解。该驱动装置是通过周期性锯齿波电压来达到连续直线运动的目的，因驱动电压的幅值和频率可调节从而可改变驱动装置的运动速度。本发明具有结构简单、尺寸小、运动速度快、回退率低、行程大、有较大载物平台等优点。该装置在精密加工制造、光学工程、生物医学工程、微机电系统等高精度定位领域具有广泛应用前景。
模仿动物爬树运动设计压电直线驱动装置方法

[实用新型]考虑力传感器变形的原位压痕测试装置-CN202020039078.5有效
发明人：黄虎;李轩;王馗沣;杨智鑫;孙午向;徐智 -专利权人：吉林大学
申请日： 2020-01-09 - 公布日： 2020-09-08 - 主分类号： G01N3/42 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种考虑力传感器变形的原位压痕测试装置，测试装置包括z轴精密定位单元、压痕力加载及检测单元、压入深度检测单元、两自由度粘滑式压电精密定位平台。压痕力加载及检测单元安装在z轴精密定位单元上，压入深度检测单元安装在压痕力加载及检测单元上，两自由度粘滑式压电精密定位平台安装在z轴精密定位单元上。优点在于：装置考虑了力传感器的变形，通过力传感器和电容式位移传感器的合理布置方式，从结构上避免了由于力传感器变形带来的测量误差，可以得到更精确的压痕深度值，提高了测试精度。装置结构紧凑、尺寸小，具有大范围高精度的二自由度定位能力，可以方便地安装在扫描电子显微镜内对材料进行原位压痕测试。
考虑传感器变形原位压痕测试装置

[实用新型]模仿滑滑板运动设计的压电直线驱动装置-CN202020038868.1有效
发明人：黄虎;王馗沣;李轩;孙午向;徐智;杨智鑫 -专利权人：吉林大学
申请日： 2020-01-09 - 公布日： 2020-07-03 - 主分类号： H02N2/02 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种模仿滑滑板运动设计的压电直线驱动装置，属于精密机械领域。该驱动装置包括导轨、驱动单元、预紧力调整单元、运动单元。预紧力调整单元通过螺钉安装在驱动单元上，驱动单元通过螺钉与运动单元相连接，导轨与驱动单元的驱动足之间的预紧力通过预紧力调整单元的预紧螺钉实现微调节。该驱动装置通过周期性锯齿形驱动电压波形实现连续的直线运动，通过控制驱动电压波形的幅值和频率调节该驱动装置的步距和速度。优点在于：结构简单、控制便捷、回退位移小、移动速度快、当导轨无限长时可以实现理论无限行程。在精密加工、精密测量、精密光学、生物医学工程等需要大行程和高精度定位的领域具有良好的应用前景。
模仿滑板运动设计压电直线驱动装置

[实用新型]时序控制表面微结构阵列加工装置-CN201921593206.4有效
发明人：黄虎;李轩;王馗沣;杨智鑫;孙午向;徐智 -专利权人：吉林大学
申请日： 2019-09-24 - 公布日： 2020-07-03 - 主分类号： B23P9/00 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种时序控制表面微结构阵列加工装置，加工装置包括基础支撑单元、z轴调整单元、试件精密定位单元以及加工主运动产生单元。z轴调整单元和试件精密定位单元安装在基础支撑单元上，加工主运动产生单元安装在z轴调整单元上，试件通过熔融石蜡粘附到试件精密定位单元的导轨滑块组件上。通过控制加工主运动产生单元、x轴精密定位单元及y轴精密定位单元的压电叠堆间的驱动电压时序，实现加工工具头与试件的时序接触与分离，从而在试件表面形成可控表面微结构阵列。优点在于：本装置利用时序控制方法，加工微结构形状、大小、间距可方便控制，加工过程简单、高效，在调控材料表面光学、摩擦学、润湿性等功能方面具有潜在应用前景。
时序控制表面微结构阵列加工装置

[发明专利]考虑力传感器变形的原位压痕测试装置与方法-CN202010020479.0在审
发明人：黄虎;李轩;王馗沣;杨智鑫;孙午向;徐智 -专利权人：吉林大学
申请日： 2020-01-09 - 公布日： 2020-04-24 - 主分类号： G01N3/42 文献下载
摘要：本发明涉及一种考虑力传感器变形的原位压痕测试装置与方法，测试装置包括z轴精密定位单元、压痕力加载及检测单元、压入深度检测单元、两自由度粘滑式压电精密定位平台。压痕力加载及检测单元安装在z轴精密定位单元上，压入深度检测单元安装在压痕力加载及检测单元上，两自由度粘滑式压电精密定位平台安装在z轴精密定位单元上。优点在于：装置考虑了力传感器的变形，通过力传感器和电容式位移传感器的合理布置方式，从结构上避免了由于力传感器变形带来的测量误差，可以得到更精确的压痕深度值，提高了测试精度。装置结构紧凑、尺寸小，具有大范围高精度的二自由度定位能力，可以方便地安装在扫描电子显微镜内对材料进行原位压痕测试。
考虑传感器变形原位压痕测试装置方法

[发明专利]模仿滑滑板运动设计的压电直线驱动装置与控制方法-CN202010020386.8在审
发明人：黄虎;王馗沣;李轩;孙午向;徐智;杨智鑫 -专利权人：吉林大学
申请日： 2020-01-09 - 公布日： 2020-04-21 - 主分类号： H02N2/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种模仿滑滑板运动设计的压电直线驱动装置与控制方法，属于精密机械领域。该驱动装置包括导轨、驱动单元、预紧力调整单元、运动单元。预紧力调整单元通过螺钉安装在驱动单元上，驱动单元通过螺钉与运动单元相连接，导轨与驱动单元的驱动足之间的预紧力通过预紧力调整单元的预紧螺钉实现微调节。该驱动装置通过周期性锯齿形驱动电压波形实现连续的直线运动，通过控制驱动电压波形的幅值和频率调节该驱动装置的步距和速度。优点在于：结构简单、控制便捷、回退位移小、移动速度快、当导轨无限长时可以实现理论无限行程。在精密加工、精密测量、精密光学、生物医学工程等需要大行程和高精度定位的领域具有良好的应用前景。
模仿滑板运动设计压电直线驱动装置控制方法

[发明专利]时序控制表面微结构阵列加工装置与方法-CN201910904223.3在审
发明人：黄虎;李轩;王馗沣;杨智鑫;孙午向;徐智 -专利权人：吉林大学
申请日： 2019-09-24 - 公布日： 2019-11-29 - 主分类号： B23P9/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种时序控制表面微结构阵列加工装置与方法，加工装置包括基础支撑单元、z轴调整单元、试件精密定位单元以及加工主运动产生单元。z轴调整单元和试件精密定位单元安装在基础支撑单元上，加工主运动产生单元安装在z轴调整单元上，试件通过熔融石蜡粘附到试件精密定位单元的导轨滑块组件上。该表面微结构阵列加工方法：通过控制加工主运动产生单元、x轴、y轴精密定位单元压电叠堆间的驱动电压时序，实现工具头与试件的时序接触与分离，在试件表面形成可控表面微结构阵列。优点在于：利用时序控制方法，加工微结构形状、大小、间距可方便控制，加工过程简单、高效，在调控材料表面光学、摩擦学、润湿性等功能方面具有潜在应用前景。
试件精密定位单元表面微结构产生单元调整单元主运动加工时序基础支撑加工装置时序控制导轨滑块组件微结构形状石蜡功能方面驱动电压试件表面压电叠堆工具头润湿性可控熔融粘附摩擦调控应用

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