[发明专利]一种催化燃烧式微型直线驱动器及机器人

权利要求书

1.一种催化燃烧式微型直线驱动器，包括伸缩丝(1)、固定板(2)、移动板(13)、弹性梁(3)、控制阀(4)和基座(5)；其特征在于：所述的固定板(2)固定在基座(5)上；弹性梁(3)两端与固定板(2)、移动板(13)分别固定；移动板(13)与固定板(2)之间通过一段或多段伸缩丝(1)连接；伸缩丝(1)的材质为形状记忆合金，在受热时能够收缩；伸缩丝(1)的表面设置有催化燃烧的催化剂；弹性梁(3)在初始状态下呈现弯曲状态，伸缩丝(1)位于弹性梁(3)内凹的一侧；控制阀(4)固定在基座(5)上；控制阀(4)上设置有三个进气口(4-1)和出气口(4-2)；一个或多个出气口(4-2)朝向伸缩丝(1)；三个进气口(4-1)能够单独控制开闭；三个进气口(4-1)分别为氢气进气口、空气进气口、冷却进气口，与氢气源、外界空气、冷却气源分别连接；

所述的控制阀(4)能够将氢气和空气的混合气体输出到伸缩丝(1)处，发生催化燃烧，使得伸缩丝(1)的温度升高，长度收缩，带动移动板(13)靠近固定板(2)；控制阀(4)能够将用于降温的冷却气体输出到伸缩丝(1)处，使得伸缩丝(1)的温度降低，长度伸长，移动板(13)在弹性梁(3)的弹力作用下远离固定板(2)。

2.根据权利要求1所述的一种催化燃烧式微型直线驱动器，其特征在于：所述的弹性梁(3)由依次层叠的四层单向碳纤维预浸料组成；依次层叠的四层单向碳纤维预浸料的纤维方向相对于弹性梁(3)长度方向的角度分别为0°、90°、90°、0°。

3.根据权利要求1所述的一种催化燃烧式微型直线驱动器，其特征在于：所述的弹性梁(3)包括位于中间的弯曲段和位于两端的两个平直段；两个平直段与固定板(2)、移动板(13)的侧面分别固定；弯曲段在初始状态下即为弯曲状态。

4.根据权利要求1所述的一种催化燃烧式微型直线驱动器，其特征在于：移动板(13)与固定板(2)的相对端上均开设有间隔设置的两个穿丝孔；伸缩丝(1)依次穿过移动板(13)、固定板(2)的两个穿丝孔，并将两端固定在一起，形成张紧的封闭环形。

5.根据权利要求1所述的一种催化燃烧式微型直线驱动器，其特征在于：所述的弹性梁(3)中开设有多个纵向孔道(3-1)；各纵向孔道(3-1)沿着弹性梁(3)的宽度方向依次等间隔排列。

6.根据权利要求1所述的一种催化燃烧式微型直线驱动器，其特征在于：所述的固定板(2)和移动板(13)均为环氧层压板。

7.根据权利要求1所述的一种催化燃烧式微型直线驱动器，其特征在于：所述的冷却气源采用液氮罐或液氨罐；所述催化燃烧的催化剂采用铂。

8.如权利要求1所述的一种催化燃烧式微型直线驱动器的制备方法，其特征在于：步骤一、使用二极管泵浦的固态紫外激光器切割环氧层压板，在环氧层压板上开设出加工槽；每个加工槽的两侧均设置有一对或多对凸起；成对的两个凸起正对且间隔设置，分别作为固定板(2)和移动板(13)；

步骤二、使用一段或多段伸缩丝(1)连接固定板(2)与移动板(13)，并使用氰基丙烯酸酯胶涂抹伸缩丝(1)与固定板(2)、移动板(13)的连接处；

步骤三、将四层单向碳纤维预浸料叠置在一起，并升温加压的方式固化，生成90μm厚的堆碳；用激光系统从堆碳中切割出来弹性梁(3)；位于两侧的单向碳纤维预浸料的纤维方向平行于弹性梁(3)的长度方向；位于中间的两层单向碳纤维预浸料的纤维方向垂直于弹性梁(3)的长度方向；将经过弯曲的弹性梁(3)的两端与固定板(2)、移动板(13)分别固定；之后，将固定板(2)、移动板(13)从环氧层压板上切割下来；

步骤四、通过粘附或镀层的方式在伸缩丝(1)上设置铂层；将固定板(2)固定在基座(5)上后，在基座(5)上安装控制阀(4)。