[发明专利]一种全柔性铰链微位移放大机构

说明书

一种全柔性微位移放大机构，属于柔性微纳领域。本发明支撑架的右基座中部固定压电陶瓷，其与放大机构的第一杠杆中部连接，第一杠杆顶端与右基座连接，第一杠杆下方与第二杠杆下方连接，第二杠杆的底端与支撑架的底座连接，第二杠杆的上方与第三杠杆下方连接，第三杠杆的底端与支撑架的中间基座连接，第三杠杆的顶端与右位移传导杆的底端连接，右位移传导杆顶端与输出平台的底部连接，该发明为对称结构，左侧结构与右侧结构完全相同，杠杆间连接为圆弧形柔性铰链连接。本发明能够为整个机构提供足够大的驱动力，结构更紧凑，整体刚性更大，运动平稳、无需润滑、零迟滞、高精度、无装配误差，并基本消除耦合误差，更加适应工程需求。

技术领域

本发明属于柔性微纳领域，具体涉及一种全柔性铰链微位移放大机构。

背景技术

柔性机构是一类利用材料的弹性变形传递或转换运动、力或能量的新型机构。在仿生机械及机器人等领域，柔性机构发挥着越来越重要的作用，该类机构通常又被称为柔性仿生机构。

现有柔性位移放大机构往往结构不够紧凑，行程与整体刚性相互制约，不能满足高精密高速加工装备、柔性机器人等领域的需求。如同时提高行程和整体刚性，容易产生难以消除的耦合误差，精度下降。

本专利针对放大倍数大，整体刚性高的全柔性微位移放大机构的需求，基于三级杠杆放大原理设计一种放大倍数大且整体刚性高、结构紧凑的柔性机械位移放大器。在超精密加工设备、柔性机器人、仿生机械等领域具有重要的理论与实践意义。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种全柔性铰链微位移放大机构。

为实现上述目的，一种全柔性铰链微位移放大机构，其结构包括支撑架、放大机构、输出平台1、压电陶瓷，所述支撑架的右基座4中部固定右侧压电陶瓷6，右侧压电陶瓷6的驱动端与放大机构的右侧第一杠杆5中部通过铰链连接，右侧第一杠杆5顶端与右基座4通过铰链连接，右侧第一杠杆5下方与右侧第二杠杆7下方通过铰链连接，右侧第二杠杆7的底端与支撑架的底座8通过铰链连接，右侧第二杠杆7的上方与右侧第三杠杆3下方通过铰链连接，右侧第三杠杆3为L型结构，右侧第三杠杆3的底端与支撑架的中间基座9通过铰链连接，右侧第三杠杆3的顶端与右位移传导杆2的底端通过铰链连接，右位移传导杆2顶端与所述输出平台1的右侧底部通过铰链连接，该发明为对称结构，左侧结构与右侧结构完全相同，所述铰链连接为圆弧形柔性铰链连接。

所述支撑架为“山”字形结构。

所述放大机构的杠杆间铰接的位置可调，所述压电陶瓷的信号可调。

所述放大机构的杠杆的数量可调。

本发明的有益效果在于：

本发明提供的一种全柔性铰链微位移放大机构，放大机构设置支撑架，支撑架设计成“山”字形结构，可使放大机构的杠杆在工作时能够有左侧、右侧、底座、中间作为支撑点，从而能够给放大机构提供足够的支撑刚度；设置了两个对称的输入端，在放大压电陶瓷的位移量同时，能够为整个机构提供足够大的驱动力；本发明采用对称式放大机构，其结构更紧凑，整体刚性更大；柔性铰链支撑机构具有常规运动副无可比拟的运动平稳、无需润滑、零迟滞、高精度、无装配误差等优点，并基本消除耦合误差，更加适应工程需求。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的详细结构示意图。

图3为本发明的立体图。

图4为本发明的原理示意框图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明做进一步的描述：

实施例1