[发明专利]尺蠖仿生装置

说明书

技术领域

本发明涉及微型移动装置领域中的一种移动装置,更确切地说，本发明涉及一种尺蠖仿生装置。

背景技术

随着人类对于微观领域研究的深入，尤其是在超精密加工、微型机器人等领域中对装置微型化和精密位移的要求越来越高，传统的驱动方式如电机驱动，电磁驱动等宏观大尺寸驱动装置已经不能满足其要求。目前压电驱动器以其体积小，精度高的优点得到非常广泛的研究应用，但是许多问题目前都没有真正的得到解决，传统的爬行式仿生尺蠖压电驱动装置通过钳位机构提供摩擦力，对于工作环境、工作管道内径要求苛刻，无法大范围应用，且驱动压电叠堆和钳位压电叠堆都被装配在动子上,导致动子内部有多条电源线引出,工作中势必影响其运动精度和运动稳定性,同时在动子上设计的多组柔性铰链,也势必降低动子自身刚度,工作中容易产生附加变形。且大部分压电驱动装置只能实现两自由度的直线运动方式，无法适应复杂环境下的多自由度运动方式。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术存在定位精度低、装置体积大、单一自由度、加工困难、对工作环境要求高、存在较大摩擦以及行程小的问题，提供了尺蠖仿生装置。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：所述的尺蠖仿生装置包括1号支撑部分、4号压电叠堆、2号支撑部分、3号支撑部分、1号方向控制部分、5号压电叠堆和2号方向控制部分。

2号支撑部分的右端与5号压电叠堆的左端固定连接，5号压电叠堆的右端与1号方向控制部分的左端固定连接，1号方向控制部分的右端与3号支撑部分的左端固定连接；2号支撑部分的左端与4号压电叠堆的右端固定连接，4号压电叠堆的左端与2号方向控制部分的右端固定连接，2号方向控制部分的左端与1号支撑部分的右端固定连接。

技术方案中所述的2号支撑部分的右端与5号压电叠堆的左端固定连接是指：5号压电叠堆的左基座与2号支撑部分中的2号质量块右端的正方形的凸起块对齐，采用上下两片结构相同的固定钢片与螺钉固定连接。

技术方案中所述的5号压电叠堆的右端与1号方向控制部分的左端固定连接，1号方向控制部分的右端与3号支撑部分的左端固定连接是指：所述1号方向控制部分由两片两面都贴有压电弯曲片的钢片弹簧组成，两片钢片弹簧的两端各设置有两个螺钉通孔，两片钢片弹簧的左端分置于5号压电叠堆右端的前后两侧与5号压电叠堆右端前后端面的螺孔对齐并采用螺钉固定，1号方向控制部分的两片钢板弹簧的右端螺孔与1号连接块前后端面的螺孔对齐并采用螺钉固定。

技术方案中所述的1号支撑部分由1号质量块、1号压电叠堆、1号底盘、4号钢片弹簧和5号钢片弹簧组成。所述的1号质量块的主体为一实心圆柱形的金属结构件，1号质量块的主体右侧底端设置有一个方形的凸起块，圆柱体形的主体与方形的凸起块底面共面，方形的凸起块的顶端面与底面各设置有两个螺孔，1号质量块主体的底面设置有4个螺纹盲孔。所述的1号底盘的中心处分布有4个沉头螺钉孔的金属圆盘。所述的4号钢片弹簧和5号钢片弹簧为结构相同的矩形钢片，4号钢片弹簧和5号钢片弹簧的左端与右端各设置有两个螺栓通孔；4号钢片弹簧和5号钢片弹簧左端的螺孔与1号质量块右侧的方形的凸起块顶面和底面的螺孔对齐并采用螺钉固定，1号压电叠堆的顶端与1号质量块主体的底面螺栓连接，1号底盘上4个沉头螺钉孔与1号压电叠堆底端的4个螺孔对齐并采用螺钉固定。

技术方案中所述的1号压电叠堆由20片粘贴有压电陶瓷片的铜箔依次上下叠置粘合而成，即每片铜箔的一侧面与一片压电陶瓷的一侧面采用导电胶水粘合，压电陶瓷片的另一侧面采用绝缘胶水粘合另一片铜箔的一侧面，以此类推20片一侧面粘合压电陶瓷片的铜箔采用绝缘胶水叠置粘合成压电叠堆，每片压电陶瓷片连接导线并连接电极a，每片铜箔连接导线并连接电极b，压电叠堆的底部胶粘一个方形的底端面设置有四个螺孔的基座，压电叠堆的顶部与一个矩形的设置有四个螺孔的连接片胶粘，压电叠堆整体采用环氧树脂封装。

技术方案中所述的1号支撑部分与3号支撑部分结构相同，4号压电叠堆与5号压电叠堆结构相同，1号方向控制部分与2号方向控制部分结构相同。