[发明专利]一种两次转动型压电旋转驱动器

权利要求书

1.一种两次转动型压电旋转驱动器，其特征在于：采用一个压电叠堆驱动柔性铰链，在压电叠堆伸长/缩短一个工作周期内，实现旋转平台的两次转动；具体结构包括固定平台(1)、压电叠堆(2)、平行四边形柔性铰链a(3)、旋转平台(4)、底座(5)、驱动柔性铰链(6)、移动平台(7)、平行四边形柔性铰链b(8)、驱动圆环(9)、固定支座(10)、三角形微凸起(11)；底座(5)与固定支座(10)一体加工，驱动圆环(9)和旋转平台(4)一体转配且安装在固定支座(10)上，固定平台(1)、驱动柔性铰链(6)和移动平台(7)一体加工，且通过固定平台(1)固定安装在底座(5)上；可改变与驱动圆环(9)之间的正压力的平行四边形柔性铰链a(3)、b(8)对称布置与驱动圆环(9)的外侧和内侧，且平行四边形柔性铰链a(3)、b(8)均在移动平台(7)上；使旋转平台(4)沿Z轴转动时顺、逆时针摩擦系数不同的三角形微凸起(11)设置于平行四边形柔性铰链a(3)、b(8)与驱动圆环(9)的接触面处；在平行四边形柔性铰链a(3)、b(8)和三角形微凸起(11)共同作用下，电信号激励压电叠堆(2)的伸长/缩短的一个工作周期过程中，驱动圆环(9)交替受到平行四边形柔性铰链a(3)/b(8)驱动，实现与驱动圆环(9)一体装配的旋转平台(4)的两次转动。

2.根据权利要求1所述的一种两次转动型压电旋转驱动器，其特征在于：在一个周期内平行四边形柔性铰链a(3)、b(8)交替驱动驱动圆环(9)转动，实现了旋转平台(4)的两次转动；压电叠堆(2)伸长过程中，驱动圆环(9)受到平行四边形柔性铰链a(3)顺时针方向的摩擦力，大于受到平行四边形柔性铰链b(8)的逆时针方向的摩擦力，使驱动圆环(9)沿顺时针方向转动θ；压电叠堆(2)缩短过程中，驱动圆环(9)受到平行四边形柔性铰链b(8)顺时针方向的摩擦力，大于受到平行四边形柔性铰链a(3)逆时针方向的摩擦力，使驱动圆环(9)继续沿顺时针方向转动β，完成与驱动圆环(9)一体装配的旋转平台(4)一个周期的两次转动。

3.根据权利要求1所述的一种两次转动型压电旋转驱动器，其特征在于：所述的压电叠堆(2)伸长变形过程中，移动平台(7)沿X轴正方向运动，沿Y轴负方向运动的平行四边形柔性铰链a(3)与驱动圆环(9)间的正压力大于沿Y轴正方向运动的平行四边形柔性铰链b(8)与驱动圆环(9)间的正压力，由此产生的摩擦力驱动圆环(9)顺时针转动；压电叠堆(2)缩短变形过程中，移动平台(7)沿X轴负方向运动，沿Y轴负方向运动的平行四边形柔性铰链b(8)与驱动圆环(9)间的正压力大于沿Y轴正方向运动的平行四边形柔性铰链a(3)与驱动圆环(9)间的正压力，由此产生的摩擦力驱动圆环(9)继续顺时针转动。

4.根据权利要求1所述的一种两次转动型压电旋转驱动器，其特征在于：所述的平行四边形柔性铰链a(3)、b(8)表面设置有三角形微凸起(11)，三角形微凸起(11)非中心对称形状，倾斜方向与平行四边形柔性铰链倾斜方向一致，使倾向侧的摩擦系数和正压力都大于另一侧；所述的驱动圆环(9)内外表面设置的三角形微凸起(11)分别与平行四边形柔性铰链b(8)和平行四边形柔性铰链a(3)表面设置的三角形微凸起(11)互相配合；压电叠堆(2)伸长/缩短过程中，驱动圆环(9)交替受到平行四边形柔性铰链a(3)/平行四边形柔性铰链b(8)驱动，实现两次转动。