[发明专利]气动驱动双摆动压电柔性梁装置和控制方法

权利要求书

1.一种气动驱动双摆动压电柔性梁的装置，其特征在于该装置包括柔性梁本体部分、气动驱动部分和控制部分：

——柔性梁本体部分包括：

柔性梁Ⅰ（11），一端为自由端，另一端为固定端；柔性梁Ⅱ（15），一端为自由端，另一端为固定端；柔性梁Ⅰ（11）与柔性梁Ⅱ（15）平行放置，柔性梁Ⅰ（11）的固定端与柔性梁Ⅱ（15）的固定端通过摆动法兰盘机械连接装置Ⅱ（7）安装在摆动气缸Ⅰ（1）的摆动法兰盘上；

摆动气缸Ⅰ（1）、摆动气缸Ⅱ（4），摆动气缸Ⅰ（1）的基座安装在摆动法兰盘机械连接装置Ⅰ（3） 上，机械连接装置Ⅰ（3）安装在摆动气缸Ⅱ（4）的摆动法兰盘上，摆动气缸Ⅰ（1）的摆动法兰盘通过联轴器与光电编码器Ⅰ（2）的转轴相连，光电编码器Ⅰ（2）安装在摆动法兰盘机械连接装置Ⅰ（3）上；摆动气缸Ⅱ（4）安装在底座（6）上，其摆动法兰通过联轴器与固定在底座（6）上的光电编码器Ⅱ（5）的转轴相连；

压电片驱动器Ⅰ（8）、压电传感器Ⅰ（9）分别粘贴在柔性梁Ⅰ（11）的固定端；压电片驱动器Ⅱ（12）、压电传感器Ⅱ（13）分别粘贴在柔性梁Ⅱ（15）的固定端；

加速度传感器Ⅰ（10）安装在柔性梁Ⅰ（11）的自由端，加速度传感器Ⅱ（14）安装在柔性梁Ⅱ（15）的自由端；

——气动驱动部分，由两个气动通路构成，分别用于驱动摆动气缸Ⅰ（1）的摆动和摆动气缸Ⅱ（4）的摆动；

——控制部分，用于处理检测到的柔性梁Ⅰ（11）和柔性梁Ⅱ（15）的转动、振动信号，并做出相应的处理。

2.根据权利要求1所述的气动驱动双摆动压电柔性梁的装置，其特征在于所述压电片驱动器Ⅰ（8）由4片压电片在柔性梁Ⅰ（11）的两面对称粘贴构成，每面2片且并联连接；压电片驱动器Ⅱ（12）由4片压电片在柔性梁Ⅱ（15）的两面对称粘贴构成，每面2片且并联连接；所述压电传感器Ⅰ（9）和压电传感器Ⅱ（13）各为1个，分别安装在柔性梁Ⅰ（11）和柔性梁Ⅱ（15）的固定端的宽度方向的中间位置。

3.根据权利要求1所述的气动驱动双摆动压电柔性梁的装置，其特征在于所述气动驱动部分的气泵（16）产生的高压气体通过气动三联件（17）稳压后提供气源给两个气动通路：

——气动通路I，高压气体经过气动三联件（17）后与气动比例阀Ⅱ（24）的一个端口连接，气动比例阀Ⅱ（24）的另外两个端口分别与摆动气缸Ⅰ（1）的左气腔和右气腔连接，用于驱动控制摆动气缸Ⅰ（1）的摆动；

——气动通路II，三个气动减压阀（18）与气动三联件（17）连接后，其中两个气动减压阀（18）与气动两位五通阀（20）的两个端口直接连接，另外一个气动减压阀（18）连接气动单向阀（19）后分两路，一路与气动两位五通阀（20）一个端口连接，另一路与气动比例阀Ⅰ（21）连接，构成系统的排气调节出口，气动两位五通阀（20）另外两个端口分别经过气动单向节流阀Ⅰ（22）和气动单向节流阀Ⅱ（23）后与摆动气缸Ⅱ（4）的左气腔和右气腔连接，用于驱动控制摆动气缸Ⅱ（4）的摆动。