[发明专利]一种端口平行张合的SU-8柔顺电热驱动微夹持器

权利要求书

1.一种端口平行张合的SU-8柔顺电热驱动微夹持器，其特征在于：该微夹持器由驱动部分和夹持部分组成；其中，驱动部分由驱动器梁(1)、驱动器梭(2)和锚区域组成，锚区域由对称的锚区域a(4)和锚区域b(4’)组成；夹持部分由Z型梁结构连杆(3)以及左右两边完全对称的夹持器机构组成；夹持部分通过驱动器梭(2)和驱动部分固定连接；

驱动器梭(2)分为上半部分和下半部分，驱动器梭(2)的下半部分通过驱动器梁(1)和锚区域固定连接，构成微夹持器的驱动部分；驱动器梭(2)的上半部分通过Z型梁结构连杆(3)与夹持器机构固定连接，夹持器机构固定连接在锚区域上，构成微夹持器的夹持部分；

驱动器梁(1)为阵列布置的形式，阵列布置的驱动器梁(1)连同驱动器梭(2)和锚区域组成该微夹持器的驱动部分；该整体结构用SU-8制成后，在驱动部分上下两面均溅射上铜层；阵列布置的驱动器梁(1)两端固定在驱动器梭(2)与锚区域a(4)之间以及驱动器梭(2)和锚区域b(4’)之间；

夹持器结构为左右对称的柔顺机构，夹持器左右臂自锚区域(4、4’)分别连接一个矩形柔顺机构；该矩形柔顺机构由夹持器矩形结构连杆、动平台以及四个柔顺铰链构成；

锚区域a(4)与第一柔顺铰链a(5)和第一柔顺铰链b(6)固定连接；第一柔顺铰链a(5)与第一夹持器矩形结构连杆a(7)固定连接，第一夹持器矩形结构连杆a(7)另一端与第一柔顺铰链c(9)固定连接；第一柔顺铰链b(6)与第一夹持器矩形结构连杆b(8)固定连接，第一夹持器矩形结构连杆b(8)另一端与第一柔顺铰链d(10)固定连接；第一柔顺铰链c(9)以及第一柔顺铰链d(10)均与第一夹持器矩形结构动平台(11)固定连接；

锚区域b(4’)与第二柔顺铰链a(5’)和第二柔顺铰链b(6’)固定连接；第二柔顺铰链a(5’)与第二夹持器矩形结构连杆a(7’)固定连接，第二夹持器矩形结构连杆a(7’)另一端与第二柔顺铰链c(9’)固定连接；第二柔顺铰链b(6’)与第二夹持器矩形结构连杆b(8’)固定连接，第二夹持器矩形结构连杆b(8’)另一端与第二柔顺铰链d(10’)固定连接；第二柔顺铰链c(9’)以及第二柔顺铰链d(10’)均与第二夹持器矩形结构动平台(11’)固定连接；

Z型梁结构连杆(3)沿驱动器梭(2)与第一夹持器矩形结构动平台(11)及第二夹持器矩形结构动平台(11’)对称连接；第一夹持器矩形结构动平台(11)与第一夹持臂前端(12)固定连接，第一夹持臂前端(12)的另一端与第一夹持器末端钳口(13)固定连接；第二夹持器矩形结构动平台(11’)与第二夹持臂前端(12’)固定连接，第二夹持臂前端(12’)的另一端与第二夹持器末端钳口(13’)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种端口平行张合的SU-8柔顺电热驱动微夹持器，其特征在于：驱动器梁(1)推动驱动器梭(2)，驱动器梭(2)推动Z型梁结构连杆(3)，Z型梁结构连杆(3)推动第一夹持器矩形结构动平台(11)及第二夹持器矩形结构动平台(11’)，从而将驱动器的运动传递到夹持器左右臂的运动，形成第一夹持器末端钳口(13)及第二夹持器末端钳口(13’)的夹持动作；

在锚区域a(4)和锚区域b(4’)两端加上电压后，由于锚区域a(4)、锚区域b(4’)、驱动器梁(1)以及驱动器梭(2)下半部分上下两面被溅射上了铜层，有电流流过驱动器梁(1)；驱动器梁(1)产生焦耳热，导致驱动器梁(1)热膨胀，进而产生位移和力，推动驱动器梭(2)；驱动器梭(2)的运动由Z型梁结构连杆传递到第一夹持器矩形结构动平台(11)及第二夹持器矩形结构动平台(11’)上，第一夹持器矩形结构动平台(11)及第二夹持器矩形结构动平台(11’)又将运动传递到第一夹持器末端钳口(13)及第二夹持器末端钳口(13’)上，产生夹持动作；该微夹持器安装在宏观机械臂的末端，用于产生夹持动作以操作微观物体，靠宏观机械臂大范围的运动使微观物体正好位于第一夹持器末端钳口(13)和第二夹持器末端钳口(13’)之间，第一夹持器末端钳口(13)和第二夹持器末端钳口(13’)产生相对的运动以夹持微观物体或相反的运动以释放微观物体。

3.根据权利要求1所述的一种端口平行张合的SU-8柔顺电热驱动微夹持器，其特征在于：柔顺铰链形状为矩形。