[发明专利]一种三自由度柔性铰链机构式压电微夹钳

权利要求书

1.一种三自由度柔性铰链机构式压电微夹钳，包括第一钳指(44)和第二钳指(45)，其特征是：所述的第一钳指(44)和第二钳指(45)的尾部设有基座(41)，所述的基座(41)与所述的第一钳指(44)之间顺次连有第三柔性铰链(46)和第一直角形连杆(42)，所述的基座(41)与所述的第二钳指(45)之间顺次连有第四柔性铰链(47)和第二直角形连杆(43)，所述的第一直角形连杆(42)和所述的第二直角形连杆(43)之间设有x向驱动单元(3)，并通过第一柔性铰链(48)连于所述的第一直角形连杆(42)，通过第二柔性铰链(49)连于所述的第二直角形连杆(43)；

还包括作用于所述的基座(41)的y向驱动单元(2)，以及作用于y向驱动单元(2)的z向驱动单元(1)；

所述的y向驱动单元(2)叠设于所述的基座(41)的上方，所述的z向驱动单元(1)间隙设于所述的基座(41)的后侧；

所述的y向驱动单元(2)包括第二桥式放大机构(21)，所述的第二桥式放大机构(21)内顶设有第二压电执行器(22)，所述的第二压电执行器(22)垂直于所述的第一钳指(44)；

所述的z向驱动单元(1)包括第一桥式放大机构(11)，所述的第一桥式放大机构(11)内顶设有第一压电执行器(12)；

所述的基座(41)和所述的第一桥式放大机构(11)分别螺固于所述的第二桥式放大机构(21)的两侧边，且连接的部位分设于所述的第二压电执行器(22)的两侧。

2.根据权利要求1所述的一种三自由度柔性铰链机构式压电微夹钳，其特征是：所述的第一桥式放大机构(11)包括分设于第一压电执行器(12)两侧的第一刚性体(111)和第二刚性体(112)，顶设于第一压电执行器(12)两端的第三刚性体(113)和第四刚性体(114)，以及顺次连接第一刚性体(111)、第三刚性体(113)、第二刚性体(112)和第四刚性体(114)的第一柔性薄板(115)；

所述的第二桥式放大机构(21)包括分设于第二压电执行器(22)两侧的第五刚性体(211)和第六刚性体(212)，顶设于第二压电执行器(22)两端的第七刚性体(213)和第八刚性体(214)，以及顺次连接第五刚性体(211)、第七刚性体(213)、第六刚性体(212) 和第八刚性体(214)的第二柔性薄板(215)，所述的第五刚性体(211)螺固于所述的第二刚性体(112)，所述的第六刚性体(212)螺固于所述的基座(41)。

3.根据权利要求2所述的一种三自由度柔性铰链机构式压电微夹钳，其特征是：所述的基座(41)包括凸向第一钳指(44)和第二钳指(45)的凸出部(411)，所述的x向驱动单元(3)包括连于所述的第一柔性铰链(48)和所述的凸出部(411)之间的第四桥式放大机构(33)，以及连于所述的第二柔性铰链(49)和所述的凸出部(411)之间的第五桥式放大机构(35)，所述的第四桥式放大机构(33)内顶设有第四压电执行器(34)，所述的第五桥式放大机构(35)内顶设有第五压电执行器(36)，所述的第四压电执行器(34)和所述的第五压电执行器(36)均平行于所述的第一钳指(44)与第二钳指(45)。

4.根据权利要求3所述的一种三自由度柔性铰链机构式压电微夹钳，其特征是：所述的第四桥式放大机构(33)包括分设于第四压电执行器(34)两侧的第十三刚性体(331)和第十四刚性体(332)，顶设于第四压电执行器(34)两端的第十五刚性体(333)和第十六刚性体(334)，以及顺次连接第十三刚性体(331)、第十五刚性体(333)、第十四刚性体(332)和第十六刚性体(334)的第四柔性薄板(335)，所述的第十三刚性体(331)连于所述的第一柔性铰链(48)，所述的第十四刚性体(332)连于所述的凸出部(411)；

所述的第五桥式放大机构(35)包括分设于第五压电执行器(36)两侧的第十七刚性体(351)和第十八刚性体(352)，顶设于第五压电执行器(36)两端的第十九刚性体(353)和第二十刚性体(354)，以及顺次连接第十七刚性体(351)、第十九刚性体(353)、第十八刚性体(352)和第二十刚性体(354)的第五柔性薄板(355)，所述的第十七刚性体(351)连于所述的第二柔性铰链(49)，所述的第十八刚性体(352)连于所述的凸出部(411)。

5.根据权利要求3至4任一权利要求所述的一种三自由度柔性铰链机构式压电微夹钳，其特征是：所述的第一钳指(44)、第一直角形连杆(42)、第一柔性铰链(48)、第四桥式放大机构(33)、第五桥式放大机构(35)、第三柔性铰链(46)、基座(41)、第四柔性铰链(47)、第二直角形连杆(43)、第二柔性铰链(49)和第二钳指(45)为一体成型结构。