[发明专利]一种基于非对称三角形圆弧式柔性铰链机构的压电精密驱动装置

权利要求书

1.一种基于非对称三角形圆弧式柔性铰链机构的压电精密驱动装置，包括动子(1)、压电叠堆(2)、预紧楔块(3)、预紧螺钉(4)、非对称三角形圆弧式柔性铰链机构(5)和底座(6)，其特征在于：所述精密驱动装置利用寄生惯性原理实现微纳米级直线精密驱动；动子(1)采用带有滑块的高精度直线导轨，导轨通过螺钉固定在底座(6)上，用以实现高精度的直线运动；非对称三角形圆弧式柔性铰链机构(5)通过螺钉安装在底座上；压电叠堆(2)安装于非对称三角形圆弧式柔性铰链机构(5)内，可通过预紧楔块(3)进行预紧；预紧螺钉(4)可调节非对称三角形圆弧式柔性铰链机构(5)与动子(1)之间的初始预紧力；所述精密驱动装置通过控制压电叠堆(2)驱动非对称三角形圆弧式柔性铰链机构(5)实现寄生惯性运动，进而驱动动子(1)实现步进式直线精密运动；所述非对称三角形圆弧式柔性铰链机构(5)采用弹簧钢、高强度铝合金材料制造，通过两个圆弧式柔性铰链连接，组成非对称三角形式结构。

2.根据权利要求1所述的基于非对称三角形圆弧式柔性铰链机构的压电精密驱动装置，其特征在于压电叠堆(2)的主输出方向与动子(1)运动方向垂直布置，且非对称三角形圆弧式柔性铰链机构(5)的受力方向与压电叠堆(2)的主输出方向一致。

3.根据权利要求1所述的基于非对称三角形圆弧式柔性铰链机构的压电精密驱动装置，其特征在于采用非对称三角形圆弧式柔性铰链机构(5)的寄生惯性驱动原理，单个压电叠堆(2)得电推动非对称三角形圆弧式柔性铰链机构(5)产生两个方向的复合力，一个方向的力作为驱动力推动动子(1)做直线运动，另一个方向的力向上顶紧动子(1)施加预紧力。

4.根据权利要求1所述的基于非对称三角形圆弧式柔性铰链机构的压电精密驱动装置，其特征在于采用锯齿波或三角波形式的压电信号控制压电叠堆(2)，使压电叠堆(2)缓慢伸长，推动非对称三角形圆弧式柔性铰链机构作复合运动，从而实现动子(1)直线移动；压电叠堆(2)在压电信号控制下迅速回退，动子(1)在惯性作用下保持不动。