[发明专利]一种输入输出非同向的差动柔性位移缩小机构

权利要求书

1.一种输入输出非同向的差动柔性位移缩小机构，其特征在于，包括前向运动模块(1)、后向运动模块(2)、总输入端(3)、总输出端(4)和驱动器(5)；前向运动模块(1)和后向运动模块(2)均设置在两个总输入端(3)之间；后向运动模块(2)的外端作为总输出端(4)；驱动器(5)两端分别与两个总输入端(3)固连，驱动器(5)同时为前向运动模块(1)和后向运动模块(2)提供位移输入。

2.根据权利要求1所述的一种输入输出非同向的差动柔性位移缩小机构，其特征在于，前向运动模块(1)和后向运动模块(2)均为对称结构，总输入端(3)对称布置在前向运动模块(1)和后向运动模块(2)两侧；前向运动模块(1)和后向运动模块(2)的组合方式为桥式模块与Scott-Russell复合模块组合、Scott-Russell复合模块与桥式模块组合或Scott-Russell复合模块与Scott-Russell复合模块组合。

3.根据权利要求2所述的一种输入输出非同向的差动柔性位移缩小机构，其特征在于，桥式模块包括分支连接块(6)和桥式分支(7)，一个或多个桥式分支(7)分布连接在分支连接块(6)的两侧。

4.根据权利要求3所述的一种输入输出非同向的差动柔性位移缩小机构，其特征在于，桥式分支(7)为集中柔度式分支或分布柔度式分支；集中柔度式分支两端部为两侧设有槽口的柔性铰链，柔性铰链为水平、垂直或倾斜设置；分布柔度式分支为一整段柔性梁，柔性梁为长梁或簧片。

5.根据权利要求2所述的一种输入输出非同向的差动柔性位移缩小机构，其特征在于，Scott-Russell复合模块包括Scott-Russell上方连接块(10)、Scott-Russell下方连接块(11)和Scott-Russell机构，两个Scott-Russell机构对称连接在Scott-Russell上方连接块(10)两侧；Scott-Russell下方连接块(11)两端分别连接两个Scott-Russell机构下端。

6.根据权利要求5所述的一种输入输出非同向的差动柔性位移缩小机构，其特征在于，Scott-Russell包括Scott-Russell部分一(8)和Scott-Russell部分二(9)；Scott-Russell部分一(8)和Scott-Russell部分二(9)两端为柔性铰链，柔性铰链为水平、垂直或倾斜设置；Scott-Russell部分二(9)一端连接在Scott-Russell部分一(8)的中间位置，一端与Scott-Russell下方连接块(11)连接；Scott-Russell部分一(8)两端分别与Scott-Russell上方连接块(10)和总输入端(3)连接；Scott-Russell机构三个端部的连线构成直角三角形。

7.根据权利要求2所述的一种输入输出非同向的差动柔性位移缩小机构，其特征在于，前向运动模块(1)为Scott-Russell复合模块时，该模块的Scott-Russell上方连接块(10)固定；前向运动模块(1)为桥式模块时，该模块的分支连接块(6)固定；

后向运动模块(2)为Scott-Russell复合模块时，该模块的Scott-Russell上方连接块(10)为总输出端(4)；后向运动模块(2)为桥式模块时，该模块的分支连接块(6)为总输出端(4)。

8.根据权利要求2所述的一种输入输出非同向的差动柔性位移缩小机构，其特征在于，以逆时针方向为正，记θ1为水平线到桥式模块中桥式分支(7)的角度；Scott-Russell复合模块作为前向运动模块(1)时，记θ2为水平线到Scott-Russell组成部分一(8)两端的连线的角度；Scott-Russell复合模块作为后向运动模块(2)时，记θ2’为水平线到Scott-Russell组成部分一(8)两端的连线的角度；

θ1和θ2应同时在0～90°范围内，θ2和θ2’应同时在0～90°范围内，θ1和θ2’应同时在0～90°范围内或同时在90°～180°范围内。

9.根据权利要求1所述的一种输入输出非同向的差动柔性位移缩小机构，其特征在于，驱动器(5)提供直线式输入使总输入端(3)沿直线运动；驱动器(5)为压电叠堆驱动器、磁致伸缩驱动器或直线音圈电机。