[发明专利]一种压电惯性和压电虫蠕混合式旋转驱动器

说明书

一种压电惯性和压电虫蠕混合式旋转驱动器，包括轴承机构、驱动机构和固定机构；其中：所述轴承机构与所述驱动机构通过所述固定机构进行固定，所述轴承机构与所述驱动机构相互接触。本发明提供一种压电惯性和压电虫蠕混合式旋转驱动器，通过给其中一个驱动器输入缓慢上升迅速下降的三角波电压，使压电驱动器缓慢伸长后快速收缩，三角柔性驱动构件在压电驱动器的作用下发生运动，基于惯性旋转驱动的原理，不仅继承了惯性驱动机构驱动行程大，驱动精度高，驱动速度快的优点，同时受虫蠕驱动中松夹运动的启发，通过所提出的三角柔性驱动构件使驱动点在有效驱动过程中夹紧转子，从而又可获得虫蠕驱动驱动扭矩大的优点。

技术领域

本发明涉及驱动器技术领域，尤其涉及一种压电惯性和压电虫蠕混合式旋转驱动器。

背景技术

压电惯性和压电虫蠕是两种常用的可以同时实现长行程和高精度的驱动方式，他们各有其优缺点。压电惯性驱动的原理是利用被驱动物体的惯性，通过压电驱动模块在进给方向的缓慢和快速变化，使被驱动物体产生可控的步进运动。对于压电惯性驱动，只需要一个进给压电驱动模块即可完成。而压电虫蠕驱动的原理则是通过对被驱动物体进行有序的夹紧-进给-松开来完成可控的步进运动。对于压电虫蠕驱动，不仅需要进给压电驱动模块，还需要松夹压电驱动模块。

压电惯性驱动的主要优点在于由于整个驱动过程仅需进一个进给驱动器，其驱动过程具有连续性，因此可采用较大的驱动频率，获得较快的驱动速度，然而其缺点在于驱动力较小。压电虫蠕驱动的主要优点在于由于除了进给驱动模块外还加入了松夹驱动模块，其驱动力较大。然而其缺点在于其驱动过程进给驱动模块和松夹驱动模块需要特别的配合控制，其驱动频率会受限制，因此驱动速度较慢。

发明内容

本发明为了克服单独利用压电惯性驱动的驱动力小和单独利用压电虫蠕驱动的驱动速度慢的问题，提供一种压电惯性和压电虫蠕混合式旋转驱动器。

为实现以上发明目的，采用的技术方案是：

一种压电惯性和压电虫蠕混合式旋转驱动器，包括轴承机构、驱动机构和固定机构；其中：所述驱动机构包括三角柔性驱动构件、第一驱动器、第二驱动器、第一连接件和第二连接件；其中：所述三角柔性驱动构件分别与所述的第一驱动器和第二驱动器固定连接，所述的第一驱动器和第二驱动器分别通过所述的第一连接件和第二连接件左右对称地设置在所述固定机构上；所述轴承机构通过所述固定机构进行固定，所述轴承机构与所述驱动机构相互接触。

上述方案中，一种压电惯性和压电虫蠕混合式旋转驱动器，通过给其中一个驱动器输入缓慢上升迅速下降的三角波电压，使压电驱动器缓慢伸长后快速收缩，三角柔性驱动构件在压电驱动器的作用下发生运动，基于惯性旋转驱动的原理，不仅继承了惯性驱动机构驱动行程大，驱动精度高，驱动速度快的优点，同时受虫蠕驱动中松夹运动的启发，通过所提出的三角柔性驱动构件使驱动点在有效驱动过程中夹紧转子，从而又可获得虫蠕驱动驱动扭矩大的优点。

优选的，所述轴承机构包括转子、交差滚子和轴承；所述轴承嵌套在所述转子内部，所述轴承和所述转子通过所述交差滚子建立连接，所述轴承固定在所述固定机构上。

上述方案中，所述轴承机构包括转子、交差滚子和轴承，轴承在最内层，转子在最外层，交差滚子在转子与轴承之间，轴承通过螺丝固定在固定机构上。

优选的，所述三角柔性驱动构件为一体化结构，设置在所述固定机构的下部。所述三角柔性驱动构件包括柔性旋转铰链、平移运动副和驱动面；所述驱动面与所述转子相互接触，所述的第一驱动器和第二驱动器分别与所述平移运动副固定连接，所述的平移运动副和驱动面通过所述柔性旋转铰链建立连接。

上述方案中，三角柔性驱动构件包括3个柔性旋转铰链，4个平移运动副和1个与转子接触的驱动面，第一驱动器和第二驱动器分别与平移运动副固定连接，三角柔性驱动构件通过电火花线一体化切割而成。