[发明专利]一种压电惯性驱动的二自由度耦合穿刺针进给机构

权利要求书

1.一种压电惯性驱动的二自由度耦合穿刺针进给机构，它包括针管组模块和驱动模块，驱动模块包括运动轴(2-1)、二自由度耦合的压电惯性电机(2-2)、压电堆叠底座(2-3)和滚动球头柱塞(2-4)，针管组模块水平布置，针管组模块包括针尖(1-1)、外管组件(1-2)、丝杠(1-3)、螺母(1-4)、连接固定件(1-5)和步进电机(1-6)，步进电机(1-6)水平安装在连接固定件(1-5)上，丝杠(1-3)水平安装在连接固定件(1-5)上，且丝杠(1-3)与步进电机(1-6)的输出轴连接，螺母(1-4)安装在丝杠(1-3)上，外管组件(1-2)安装在丝杠(1-3)上并在丝杠(1-3)上水平移动，针尖(1-1)水平安装在外管组件(1-2)内；

运动轴(2-1)与针尖(1-1)的根部同轴设置并连接，压电堆叠底座(2-3)安装在运动轴(2-1)的下方，二自由度耦合的压电惯性电机(2-2)水平安装在压电堆叠底座(2-3)上，且二自由度耦合的压电惯性电机(2-2)驱动运动轴(2-1)直线进给和绕轴线旋转，滚动球头柱塞(2-4)插装在压电堆叠底座(2-3)上后顶设在二自由度耦合的压电惯性电机(2-2)上；

二自由度耦合的压电惯性电机(2-2)包括压电堆叠(2-2-1)、不锈钢球头(2-2-2)和柔性梁组件，压电堆叠(2-2-1)的一端设有凸台，滚动球头柱塞(2-4)顶设在所述凸台上，压电堆叠(2-2-1)的另一端设有不锈钢球头(2-2-2)，不锈钢球头(2-2-2)的前端安装有柔性梁组件；

其特征在于：柔性梁组件包括触杆(2-2-3)、柔性梁(2-2-4)、两个压电陶瓷片(2-2-5)、柔性梁基座(2-2-6)和球头(2-2-7)，柔性梁基座(2-2-6)与压电堆叠(2-2-1)同轴安装在外壳上，柔性梁基座(2-2-6)的前端安装有柔性梁(2-2-4)，柔性梁(2-2-4)为长条形梁，两个压电陶瓷片(2-2-5)分别安装在柔性梁(2-2-4)长度方向的两侧，触杆(2-2-3)竖直安装在柔性梁(2-2-4)的前端，球头(2-2-7)安装在触杆(2-2-3)的上端。

2.根据权利要求1的一种压电惯性驱动的二自由度耦合穿刺针进给机构，其特征在于：柔性梁基座(2-2-6)包括圆盘(A)和柱台(B)，柱台(B)同轴固定安装在圆盘(A)的端面上。

3.根据权利要求2的一种压电惯性驱动的二自由度耦合穿刺针进给机构，其特征在于：针尖(1-1)的端部设有弯曲部。

4.根据权利要求3的一种压电惯性驱动的二自由度耦合穿刺针进给机构，其特征在于：触杆(2-2-3)为长条形触杆，且触杆(2-2-3)与运动轴(2-1)相抵的配合面为半圆弧形。

5.根据权利要求4的一种压电惯性驱动的二自由度耦合穿刺针进给机构，其特征在于：两个压电陶瓷片(2-2-5)粘贴在柔性梁(2-2-4)上。

6.根据权利要求5的一种压电惯性驱动的二自由度耦合穿刺针进给机构，其特征在于：柔性梁(2-2-4)为长方体柔性梁。