[发明专利]一种基于形状记忆合金丝的微小型双向旋转驱动器

说明书

本发明涉及一种基于形状记忆合金丝的微小型双向旋转驱动器，包括上侧壳体、下侧壳体、输入齿轮轴、输出齿轮轴、第一固定端子、第一双头螺柱、第二固定端子、第二双头螺柱和形状记忆合金丝。壳体上有螺旋凹槽，形状记忆合金丝布置于螺旋凹槽内，在有限的空间内加长了状记忆合金丝长度，进而可以实现较大的旋转角度范围，形状记忆合金丝均用于驱动一个较大的齿轮旋转，由较大的齿轮驱动另一个较小的齿轮旋转，进一步增加了驱动器的旋转角度范围。上下两个形状记忆合金丝可以实现双向回转。本发明的优势在于，将形状记忆合金丝驱动集成为一个小型的关节旋转驱动器，将形状记忆合金丝与传统齿轮机构相结合，利用齿轮机构，增大了驱动器的输出位移。

技术领域

本发明涉及压电驱动技术领域，尤其涉及一种基于形状记忆合金丝的微小型双向旋转驱动器。

背景技术

随着形状记忆合金驱动技术的蓬勃发展，形状记忆合金丝已被广泛用于智能微小型机器人的驱动中。目前，形状记忆合金丝驱动在机器人领域的主要应用方式将形状记忆合金丝复合嵌入至机器人机体中，这种布置方式虽然有利于减小体积和重量，但是当机器人部分参数发生变化或驱动器需要更换时操作非常繁琐。另外，多数形状记忆合金驱动器为保证小型化的同时提供较大的工作范围，采用了形状记忆合金弹簧，极大地降低了输出力。因此，开发一种具有通用性，微小型化、轻型化，又能保证较大输出力的形状记忆合金丝驱动器，才能适应微小型机器人的发展需求。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种基于形状记忆合金丝的微小型双向旋转驱动器，具有通用性、结构紧凑、体积小、输出角度大等优点

本发明采用的技术方案如下：

本发明所提出的一种基于形状记忆合金丝的微小型双向旋转驱动器，包括上侧壳体、下侧壳体、输入齿轮轴、输出齿轮轴、第一固定端子、第一双头螺柱、第二固定端子、第二双头螺柱和形状记忆合金丝；

所述上侧壳体和下侧壳体上下对称固连；所述第二双头螺柱垂直设置在上、下侧壳体的后端之间；所述第二固定端子分别设置在第二双头螺柱的上下两端并分别与上、下侧壳体固连；所述输入齿轮轴垂直铰接在上、下侧壳体内部的后侧之间；所述输出齿轮轴垂直铰接在上、下侧壳体内部的前侧之间且与输入齿轮轴相互啮合；所述上侧壳体和下侧壳体的外端面分别围绕输入齿轮轴轴心设置有反向螺旋凹槽；所述螺旋凹槽起始端连接有与输入齿轮轴共轴心的圆弧通孔；所述螺旋凹槽的末端与第二固定端子对应；所述第一双头螺柱垂直固连在输入齿轮轴的齿轮端面内圆周且与圆弧通孔起始端对应；所述第一固定端子设置在第一双头螺柱的上端且位于圆弧通孔内；所述形状记忆合金丝设置在螺旋凹槽内，且起始端与第一固定端子连接，末端与第二固定端子连接；所述形状记忆合金丝可在上、下侧壳体的螺旋凹槽内滑动。

进一步的，所述上侧壳体和下侧壳体之间通过第二双头螺柱和一对第二固定端子以及螺栓固连。

进一步的，所述第二固定端子包括第一轴段和设置在第一轴段底部的第二轴段；所述第二固定端子成对使用，两个第二固定端子的第一轴段分别与上下两侧壳体上对应的通孔连接；两个第二固定端子的第二轴段分别与第二双头螺柱两端固定连接，对两侧壳体起固定作用；所述第二轴段底部设有螺纹凹槽，用于与第二双头螺柱的螺纹旋紧。

进一步的，所述第二固定端子的第一轴段设置有轴向螺纹孔，且侧面设置有与轴向螺纹孔连通的圆形通孔；所述形状记忆合金丝末端穿过圆形通孔后通过螺栓连接固定在第二固定端子上。

进一步的，所述第一固定端子上下两侧端面均设有轴向螺纹孔，上侧端面螺纹孔的侧面设有圆形通孔；所述形状记忆合金丝起始端端穿过第一固定端子上的圆形通孔后通过螺栓连接固定在第一固定端子上。

进一步的，所述第一双头螺柱包括第一轴段和设置在第一轴段一侧的第二轴段；所述第一轴段和第一固定端子下侧通过螺纹固定连接；所述第二轴段和输入齿轮轴的齿轮端面通过螺纹固定连接。