[发明专利]基于逆挠曲电原理的锁止型步进式作动器及作动方法有效
| 申请号： | 201810443625.3 | 申请日： | 2018-05-10 |
| 公开（公告）号： | CN108551275B | 公开（公告）日： | 2019-11-26 |
| 发明（设计）人： | 刘开园;徐明龙;张舒文;武彤晖;申胜平;肖瑞江;韩文文 | 申请（专利权）人： | 西安交通大学 |
| 主分类号： | H02N2/02 | 分类号： | H02N2/02;H02N2/04;H02N2/06 |
| 代理公司： | 61215 西安智大知识产权代理事务所 | 代理人： | 何会侠<国际申请>=<国际公布>=<进入 |
| 地址： | 710049 陕*** | 国省代码： | 陕西;61 |
| 权利要求书： | 查看更多 | 说明书： | 查看更多 |
| 摘要： | 基于逆挠曲电原理的锁止型步进式作动器及作动方法，该作动器包括轨道、位于轨道内的双向步进式作动单元，控制中枢和控制器构成；其中双向步进式作动单元由3个类圆环状的左锁止环、作动环和右锁止环从左向右依次分别固结构成，其尺寸与轨道内径相匹配；当控制中枢下达向右行进的命令时，锁1控制器输出电压，左锁止环处于锁止状态，与管道内壁相接触且有静态摩擦力保证其锁止；作动控制器输出电压，作动环由于挠曲电效应产生变形而推动右锁止环使其向右移动；再使锁2控制器输出电压使右锁止环与轨道内壁相接触，从而实施与左锁止环相同的锁止动作；锁1控制器输出电压使左锁止环开锁，再使作动控制器输出电压使作动环恢复初始状态，将左锁止环向右拽动，从而完成一个步进周期的作动。 | ||
| 搜索关键词： | 锁止环 控制器输出电压 步进式 锁止 作动环 作动器 控制中枢 作动单元 挠曲 轨道 静态摩擦力 挠曲电效应 管道内壁 轨道内壁 锁止状态 控制器 圆环状 步进 固结 开锁 匹配 变形 行进 移动 恢复 保证 | ||
【主权项】：
1.基于逆挠曲电原理的锁止型步进式作动器，其特征在于：包括轨道(1)、位于轨道(1)内的挠曲电型双向步进式作动单元，所述挠曲电型双向步进式作动单元包括左锁止环(2)、与左锁止环(2)右端固结的作动环(3)、与作动环(3)右端固结的右锁止环(4)，还包括分别与左锁止环(2)的对电极、作动环(3)的对电极和右锁止环(4)的对电极连接的锁1控制器(6)、作动控制器(7)和锁2控制器(8)，以及与锁1控制器(6)、作动控制器(7)和锁2控制器(8)连接的控制中枢(5)；左锁止环(2)和右锁止环(4)的外径与轨道(1)内径相匹配。/n
下载完整专利技术内容需要扣除积分，VIP会员可以免费下载。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息，商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于西安交通大学，未经西安交通大学许可，擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作，请联系【客服】
本文链接：http://www.vipzhuanli.com/patent/201810443625.3/，转载请声明来源钻瓜专利网。
- 上一篇：三维双桥式柔性铰链放大器
- 下一篇：一种具有介电弹性体驱动元件的马达
- 同类专利
- 一种回退抑制式惯性压电直线驱动器-201921018801.5
- 温建明;沈德助;李安然;张恩;林圣容 - 浙江师范大学
- 2019-06-19 - 2020-02-11 - H02N2/02
- 本实用新型涉及一种回退抑制式惯性压电直线驱动器，属于压电精密驱动技术领域。将压电双晶片一、压电双晶片二通过螺栓、螺母和夹持块固定于基座上，其中压电双晶片一、压电双晶片二与基座和夹持块形成两端固支非对称夹持，基座置于导轨上，压电双晶片一和压电双晶片是平行布置的。该实用新型的优点是结构简单，压电双晶片采用两端支非对称夹持，在两个信号的配合下能够达到驱动器运行时无回退的目的。
- 压电致动器和压电致动板-201710333246.4
- 廖鸿信;陈世昌;廖家淯;韩永隆;李伟铭 - 研能科技股份有限公司
- 2017-05-12 - 2020-01-24 - H02N2/02
- 一种压电致动器和压电致动板，其中的压电致动器适用于一微型流体传输装置，包含：悬浮板、外框、至少一支架，悬浮板具有第一厚度，外框环绕于悬浮板周边且具有第三厚度，至少一支架连接于悬浮板与外框之间并具有第四厚度，其中，第三厚度大于第一厚度，第一厚度大于第四厚度，透过悬浮板、外框及支架蚀刻制成构成不同阶梯结构，以减少其支架的厚度，增加支架的弹性，使悬浮板垂直的位移量增加，进而提升微型流体传输装置的效率。
- 一种蜂窝放大式的纤维推出装置及其工作方法-201911065350.5
- 孙梦馨;冯勇;徐振钦 - 南京工程学院
- 2019-11-04 - 2020-01-17 - H02N2/02
- 本发明公开了一种蜂窝放大式的纤维推出装置及其工作方法，装置包括工作台、手动调节微动平台和蜂窝式位移输出机构；手动调节微动平台固定在工作台上，蜂窝式位移输出机构固定在手动调节微动平台的前侧；蜂窝式位移输出机构包括框式蜂窝式放大机构、顶针和若干组放大组件；放大组件设置在框式蜂窝式放大机构上；放大组件包括桥式放大机构、压电陶瓷组、压电陶瓷正极输入接线和压电陶瓷负极输入接线；被检测的纤维玻片被固定在工作台上，位于顶针的下方；通过向压电陶瓷组输入信号，压电陶瓷组伸长，输出位移，该位移经桥式放大机构放大，顶针随之下移，将纤维玻片的单根纤维推出。本发明具有装置结构简单、响应速度快、定位精度高等优点。
- 一种全位移放大式压电尺蠖直线平台-201811095424.5
- 崔玉国;刘尔春;马剑强;娄军强;张志豪;惠相君;周鹏飞 - 宁波大学
- 2018-09-19 - 2020-01-14 - H02N2/02
- 本发明公开了一种全位移放大式压电尺蠖直线平台，其定平台设有滑道，滑道内设有动子，动子包括沿滑道长度方向间隙设置的第一框体和第二框体，第一框体固设于动台面，第一框体和第二框体分别连有第一驱动单元和第二驱动单元；第一驱动单元和第二驱动单元之间牵连有桥接部；定平台设有夹持于第一框体的第一钳位组及夹持于第二框体的第二钳位组，第一钳位组和第二钳位组分别沿滑道宽度方向伸缩设置；通过对第一钳位组、第一驱动单元、第二钳位组和第二驱动单元的时序控制使动子和动台面沿着滑道作尺蠖式行走和定位。本发明结构紧凑、动台面大、对钳位单元与驱动机构的加工和装配精度要求低、钳位和释放充分、可断电钳位、运动速度快、运动误差小。
- 一种基于三压电换能器组合式定子的二自由度超声电机-201710658849.1
- 李世阳;郭荣静;孙轩;李唐安;曹文武;杨明 - 上海交通大学
- 2017-08-04 - 2020-01-07 - H02N2/02
- 本发明公开了一种基于三压电换能器组合式定子的二自由度超声电机，主要部件包括上端盖、下端盖、转子组件、定子组件。通过三压电换能器组合式定子三力合成，给定子中三个柱型压电体施加不相等激励电压，三个柱型压电体轴向形变将不对称，其合成力在驱动足的端部会形成一个与关节球切面垂线倾斜一定角度的推力，在切向方向产生的力通过摩擦，驱动关节球,实现转子的二自由度旋转。与现有技术相比具有结构简单紧凑、体积小、力矩大、体薄、重量轻、集成度高等优点，适用于复杂机械、航空航天、医疗、机器人、精密仪器等重要领域。
- 一种由合成方波驱动的直线压电马达-201910230966.7
- 贺良国;张勇;葛新方;赵小勇;王勇;董玉革;李新宇;徐磊;郝赛;程子阳 - 合肥工业大学
- 2019-03-26 - 2020-01-03 - H02N2/02
- 本发明公开了一种由合成方波驱动的直线压电马达，属于精密驱动与定位技术领域。包括定子机构和动子机构；定子机构的定子为薄片状的定子悬臂梁振子，两侧面上分别设有定子压电片；动子机构包括动子和滑动机构；动子为薄片状的动子悬臂梁振子，一侧面上设有动子压电片，动子设于滑块上；动子悬臂振子和定子悬臂梁振子呈直角相邻；定子的一侧边上设有接触足。工作时，在正弦波合成方波电压信号的激励下，定子悬臂振子和动子悬臂振子的输出机械波形近似方波；在一个周期内，通过定子和动子之间的静摩擦力驱动动子沿直线滑轨直线移动一个步距，高频周期性重复，实现马达的宏观直线定向运动。本发明定子和动子之间无磨损，提高了直线压电马达的寿命。
- 一种微小型大功率管状直线超声波电机-201920922018.5
- 马延镇;侯静波;李洪芳 - 洛阳同铸电子科技有限公司
- 2019-06-18 - 2020-01-03 - H02N2/02
- 一种微小型大功率管状直线超声波电机，包括外壳(6)、安装在外壳(6)内部的轴(3)、压电管(1)、套装在轴(3)前端的预压力机构(5)，外壳(6)内部的后端还滑动安装有直线移动体(4)，直线移动体(4)通过螺纹配合的方式安装在轴(3)上，所述压电管(1)套装在轴(3)上，压电管(1)的两端均设有一金属体(2)；本实用新型具有结构简单，容易实现小型化，生产和维护成本低，适合于产业化批量大规模生产，位置分辨率高，功率体积比大，直接驱动，无需运动形式转化机构，传动刚度大，断电自锁等优点。
- 纳米位移直线步进电机-201910602746.2
- 杨晓峰;王振华;康华洲;郝凌凌;陈庆生 - 季华实验室
- 2019-07-05 - 2019-12-31 - H02N2/02
- 本发明公开了一种纳米位移直线步进电机，包括电机外壳、电机动子、至少一对第一压电陶瓷驱动器和至少一对第二压电陶瓷驱动器。电机动子安装于电机外壳内，至少一对第一压电陶瓷驱动器关于电机动子对称布置并安装于电机外壳上，至少一对第二压电陶瓷驱动器关于电机动子对称布置并安装于电机外壳上。至少一对第一压电陶瓷驱动器的顶端与电机动子接触从而至少提供轴向作用力和轴向位移，至少一对第二压电陶瓷驱动器的顶端与电机动子接触从而至少提供径向作用力和径向位移。本发明的纳米位移直线步进电机具有结构简单、精度高的优点。
- 一种离合式压电陶瓷纳米驱动器-201911019642.5
- 张志宏;李绍华;齐东阳 - 江苏瑞祺生命科学仪器有限公司
- 2019-10-24 - 2019-12-31 - H02N2/02
- 本发明公开了一种离合式压电陶瓷纳米驱动器，包括U型精密导轨，所述U型精密导轨包括U型空间，所述U型空间内设置有离合式压电陶瓷纳米驱动组件，所述离合式压电陶瓷纳米驱动组件由左至右依次包括左压电陶瓷离合器、左连接板、压电陶瓷纳米驱动器本体、右连接板和右压电陶瓷离合器；本发明中的一种离合式压电陶瓷纳米驱动器，其结构简单，定位可靠，实用性强，将单定位基点式压电陶瓷为驱动器通过左右压电陶瓷离合器配合控制改为双浮动定位基点式压电陶瓷纳米驱动器，只要根据需要行程延伸U型精密导轨的长度尺寸，离合式压电陶瓷纳米驱动器理论上可以做到双向位移行程无限大，利于促进压电陶瓷纳米驱动器的应用与推广。
- 结构一体化原位驱动全位移放大式压电尺蠖直线平台-201811094334.4
- 崔玉国;刘尔春;杨依领;马剑强;张志豪;惠相君;周鹏飞 - 宁波大学
- 2018-09-19 - 2019-12-27 - H02N2/02
- 本发明公开了结构一体化原位驱动全位移放大式压电尺蠖直线平台，包括定平台以及动台面，动台面的下方设有两条挡条，两条挡条之间设置有钳位和驱动机构，第一驱动组和第二驱动组通过支架连接；第一钳位组和第一驱动组之间，以及第二驱动组和第二钳位组之间分别通过桥接部连接；第一钳位组和第二钳位组沿着垂直于挡条方向作伸缩钳位运动，第一驱动组和第二驱动组分别沿着挡条的长度方向作伸缩运动；通过对第一钳位组、第一驱动组、第二钳位组和第二驱动组的时序控制使动台面作尺蠖式行走和定位。本发明结构紧凑、动台面大、钳位与驱动机构一体化、对钳位与驱动机构的加工和装配精度要求低、钳位和释放充分、可断电钳位、运动速度快、运动误差小。
- 一种联动可调控式精密压电粘滑驱动装置及其控制方法-201910922915.0
- 卢晓晖;徐毓鸿;乔广达;李泽霖;程廷海;于洋;张晓松;王健龙 - 长春工业大学
- 2019-09-27 - 2019-12-20 - H02N2/02
- 一种联动可调控式精密压电粘滑驱动装置及其控制方法，旨在解决已有压电粘滑驱动装置定位精度低、输出响应差等技术问题。本发明由平台基座单元、驱动单元、导轨单元和上盖组成；驱动单元安装在平台基座单元上，导轨单元安装在平台基座单元上，上盖安装在导轨单元上且与驱动单元接触。本发明采用单臂驱动型双向定子，可实现对压电粘滑驱动装置驱动过程的摩擦力的综合调控，并且端部梁两端设置有直梁柔性铰链，以增强驱动单元响应速度；在双激励电信号组激励下，减少了驱动单元驱动时对上盖运动的干涉影响，减小位移回退，进而提高驱动装置的双向机械输出性能，可被广泛应用于微纳精密驱动与定位技术领域。
- 线性超声波马达和使用该马达的镜头装置和摄像设备-201710071044.7
- 山中巧;野口和宏 - 佳能株式会社
- 2014-04-01 - 2019-12-10 - H02N2/02
- 线性超声波马达和使用该马达的镜头装置和摄像设备。一种线性超声波马达，其包括：振动器，所述振动器具有压电元件；可动部，所述可动部向所述振动器施加加压力并且使所述振动器与基座部加压接触；盖部，所述盖部被固定至所述基座部；滚动部，其被可滚动地保持在所述可动部的可动引导部与所述盖部的盖引导部之间；和被驱动体，所述被驱动体具有传递构件，所述传递构件被可枢转地支撑并且能够仅沿所述可动方向移动。所述传递构件包括施力部，所述施力部抵靠所述可动部的传递部并且向所述传递部施加将所述可动部压向所述滚动部的施加力。所述滚动部被所述加压力或所述加压力的反作用力与所述施加力的合力所保持。
- 一种惯性粘滑式跨尺度运动平台-201810889529.1
- 钟博文;朱杰;王振华;孙立宁 - 苏州大学
- 2018-08-07 - 2019-12-06 - H02N2/02
- 本发明公开了一种惯性粘滑式跨尺度运动平台，包括保护座和设置于保护座内的运动机构，运动机构包括压电陶瓷、运动组件和惯性组件，运动组件包括运动传动部件和与运动传动部件相连接的运动输出部件，惯性组件包括惯性传动部件和与惯性传动部件相连接的摩擦部件，压电陶瓷具有相对设置的第一端和第二端，第一端与运动传动部件相接触，第二端与惯性传动部件相接触，运动传动部件和惯性传动部件通过弹性形变组件连接，保护座上设置有对运动输出部件进行导向的交叉滚珠导轨，运动输出部件与交叉滚珠导轨的摩擦力小于摩擦部件与保护座相接触产生的摩擦力。该惯性粘滑式跨尺度运动平台结构简单，制作工艺简单，制造成本较低，可实现跨尺度的精密定位。
- 一种惯性式压电超声电机-201711476769.0
- 高智伟;贾静 - 三英精控(天津)仪器设备有限公司
- 2017-12-29 - 2019-12-06 - H02N2/02
- 本发明一种惯性式压电超声电机，主要包括被移动工件、顶丝、定子和动子，所述被移动工件通过顶丝安装在驱动主体上，所述定子设在动子下方，所述顶丝与驱动主体接触，并向驱动主体施加竖直方向压力；所述动子包括驱动主体、驱动足和压电陶瓷，所述驱动足和压电陶瓷成对设置，所述驱动主体两侧加工有薄壁，所述驱动足设在薄壁内侧，所述压电陶瓷设在驱动足内侧并与其接触，所述驱动主体通过薄壁变相向驱动足与压电陶瓷施加水平预压力，所述驱动足与定子接触并存在竖直方向预压力。本发明能够调节定子与动子间正压力的结构方式，同时简化结构，增大负责能力。
- 纳米位移直线步进电机-201921051766.7
- 杨晓峰;王振华;康华洲;郝凌凌;陈庆生 - 季华实验室
- 2019-07-05 - 2019-12-03 - H02N2/02
- 本实用新型公开了一种纳米位移直线步进电机，包括电机外壳、电机动子、至少一对第一压电陶瓷驱动器和至少一对第二压电陶瓷驱动器。电机动子安装于电机外壳内，至少一对第一压电陶瓷驱动器关于电机动子对称布置并安装于电机外壳上，至少一对第二压电陶瓷驱动器关于电机动子对称布置并安装于电机外壳上。至少一对第一压电陶瓷驱动器的顶端与电机动子接触从而至少提供轴向作用力和轴向位移，至少一对第二压电陶瓷驱动器的顶端与电机动子接触从而至少提供径向作用力和径向位移。本实用新型的纳米位移直线步进电机具有结构简单、精度高的优点。
- 基于逆挠曲电原理的锁止型步进式作动器及作动方法-201810443625.3
- 刘开园;徐明龙;张舒文;武彤晖;申胜平;肖瑞江;韩文文 - 西安交通大学
- 2018-05-10 - 2019-11-26 - H02N2/02
- 基于逆挠曲电原理的锁止型步进式作动器及作动方法，该作动器包括轨道、位于轨道内的双向步进式作动单元，控制中枢和控制器构成；其中双向步进式作动单元由3个类圆环状的左锁止环、作动环和右锁止环从左向右依次分别固结构成，其尺寸与轨道内径相匹配；当控制中枢下达向右行进的命令时，锁1控制器输出电压，左锁止环处于锁止状态，与管道内壁相接触且有静态摩擦力保证其锁止；作动控制器输出电压，作动环由于挠曲电效应产生变形而推动右锁止环使其向右移动；再使锁2控制器输出电压使右锁止环与轨道内壁相接触，从而实施与左锁止环相同的锁止动作；锁1控制器输出电压使左锁止环开锁，再使作动控制器输出电压使作动环恢复初始状态，将左锁止环向右拽动，从而完成一个步进周期的作动。
- 棒材提供轴向磁场的带有二级放大机构的新型促动器-201910715687.X
- 郝宏波;乔禹;田若楠;王婷婷;梁雨萍;张光睿 - 包头稀土研究院;瑞科稀土冶金及功能材料国家工程研究中心有限公司
- 2019-08-05 - 2019-11-22 - H02N2/02
- 本发明公开了一种棒材提供轴向磁场的带有二级放大机构的新型促动器，包括：不导磁外壳、导磁框架、励磁线圈、组合体、二级微位移放大机构、输出杆；励磁线圈套装在组合体外部，励磁线圈放置在导磁框架内，导磁框架与组合体构成闭合磁路；导磁框架设置在不导磁外壳内，组合体的一端连接导磁框架，另一端连接二级微位移放大机构的输入端，组合体用于将位移传递给二级微位移放大机构，二级微位移放大机构的固定端连接在导磁框架上，输出端连接输出杆的后端，输出杆的前端从不导磁外壳的通孔伸出；二级微位移放大机构将组合体的位移放大后传递给输出杆，输出杆用于将位移输出。本发明增加了驱动器的输出位移，减小了驱动器的体积。
- 外壳提供轴向磁场的带有二级微位移放大机构的促动器-201910715691.6
- 郝宏波;乔禹;张光睿;梁雨萍;王婷婷;田若楠 - 包头稀土研究院;瑞科稀土冶金及功能材料国家工程研究中心有限公司
- 2019-08-05 - 2019-11-22 - H02N2/02
- 本发明公开了一种外壳提供轴向磁场的带有二级微位移放大机构的促动器，包括：不导磁外壳、导磁框架、励磁线圈、组合体、二级微位移放大机构、输出杆、上端盖。本发明采用了基于柔性铰链的二级微位移放大机构，对原驱动器的位移进行了放大，有效地增加了驱动器的输出位移，在同等输出条件的前提下减小了驱动器的体积，使得驱动器小型化。
- 一种基于表面倾斜摩擦调控的粘滑惯性直线驱动器-201811115676.X
- 李锦棒;曾帅帅;于爱兵;陈鹏飞 - 宁波大学
- 2018-09-25 - 2019-11-22 - H02N2/02
- 一种基于表面倾斜摩擦调控的粘滑惯性直线驱动器，它涉及一种驱动器，它包括柔性铰链放大机构、压电叠堆执行器一、导轨、底座和动子；柔性铰链放大机构固定在底座上，压电叠堆执行器一安装在柔性铰链放大机构内，压电叠堆执行器一通过螺纹连接在柔性铰链放大机构上的预紧连接件一施加预紧力，所述导轨为两端封闭的中空结构；导轨的内部加工有一个三角放大机构，该三角放大机构内安装有能调节导轨倾角的压电叠堆执行器二，所述导轨上布置有动子，动子的表面上固接有与所述导轨接触的具有自润滑特性的摩擦材料层。本发明输出力和位移大、结构紧凑、运行稳定且双向均可带载运行，具有广阔的应用前景。
- 专利分类
