[发明专利]基于压电叠堆的多自由度压电作动器及工作方法在审
申请号: | 201911004873.9 | 申请日: | 2019-10-22 |
公开(公告)号: | CN110752772A | 公开(公告)日: | 2020-02-04 |
发明(设计)人: | 王一平;郑科;杨颖;邱建敏;韩兵;于雪齐飞 | 申请(专利权)人: | 南京航空航天大学 |
主分类号: | H02N2/10 | 分类号: | H02N2/10;H02N2/14 |
代理公司: | 32237 江苏圣典律师事务所 | 代理人: | 贺翔 |
地址: | 210016 江*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 堆叠 压电 压电作动器 球形转子 方阵 多自由度 紧密连接 压电叠堆 竖直 球心 光学仪器 并列放置 对称中心 航空航天 极化方向 内部中空 投影重合 单定子 内腔中 微机械 中结构 等高 紧凑 精密 替代 医学 应用 | ||
1.基于压电叠堆的多自由度压电作动器,其特征在于,包括:定子(1)、压电叠堆(2)、球形转子(3);
定子(1)内部中空,顶部和球形转子(3)紧密连接;
压电堆叠(2)共有四个,极化方向沿竖直方向向上,两两并列放置在定子(1)的内腔中,形成压电堆叠方阵,所述压电堆叠方阵和定子(1)紧密连接;
所述压电堆叠方阵的对称中心与所述球形转子(3)的球心在竖直方向上的投影重合。
2.根据权利要求1所述的基于压电叠堆的多自由度压电作动器,其特征在于,定子(1)为近似宝塔形,包括塔身和塔顶;
所述塔身为长方体,底面为正方形,在底面的四个角处设置空腔,压电堆叠(2)设置在所述空腔内;
所述塔顶顶部设置圆形凹槽,球形转子(3)通过所述圆形凹槽和所述塔顶连接,所述塔顶的底面和所述塔身连接。
3.根据权利要求1所述的基于压电叠堆的多自由度压电作动器,还包括竖直方向预紧机构,包括:预压力调节螺钉(7)、盖板(8)、弹簧(6);
盖板(8)中心设置圆形槽口,球形转子(3)的顶部穿过所述圆形槽口;
盖板(8)上还设置通孔,定子(1)底面在所述通孔竖直方向相对的位置上设置螺纹孔;
预压力调节螺钉(7)依次穿过弹簧(6)、盖板(8)上的所述通孔,再和定子(1)底面的螺纹孔配合连接。
4.根据权利要求1所述的基于压电叠堆的多自由度压电作动器,还包括法向预紧机构,包括楔块(4)和预紧螺钉(5);
楔块(4)分别设置在压电堆叠(2)下方,定子(1)侧面设置螺纹通孔,预紧螺钉(5)穿过所述螺纹通孔与楔块(4)紧密接触。
5.根据权利要求2所述的基于压电叠堆的多自由度压电作动器,所述塔身和塔顶之间通过杠杆放大结构连接。
6.基于压电叠堆的多自由度压电作动器的工作方法,适用于如权利要求1-5所述的基于压电叠堆的多自由度压电作动器,其特征在于,包括绕X轴或Y轴旋转、绕Z轴旋转三种工作方式;
向位于所述压电堆叠方阵同一侧的两个压电叠堆施加正弦电信号,向位于另一侧的压电叠堆施加余弦电信号,所述基于压电叠堆的多自由度压电作动器绕X轴或Y轴旋转;
向位于所述压电堆叠方阵一条对角线方向的压电叠堆施加符号相反的正弦电信号,向位于另一条对角线上的压电叠堆施加符号相反的余弦电信号,所述基于压电叠堆的多自由度压电作动器绕Z轴旋转。
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