[发明专利]基于无线驱动的多自由度运动系统

说明书

本发明涉及精密驱动器技术领域，提供了一种基于无线驱动的多自由度运动系统，包括：激发器，产生电磁波；接收器，接收电磁波；感应导体，处于体积变化材料环境中并在接收器的感应下能够产生焦耳热使得体积变化材料产生膨胀或在体积变化材料产生膨胀后感应导体不再产生焦耳热使得体积变化材料体积缩小；多个执行体，由于体积变化材料的体积膨胀或缩小能够驱使至少一个执行体朝第一方向或第二方向运动进而能够调整多自由度运动系统的姿态，其中，第一方向与第二方向的方向相反。本发明通过电磁耦合谐振式无线驱动的方式并采用负压能实现多自由度平台姿态的精确调整，可实现连续超精密驱动控制，整体驱动系统紧凑，无多余线缆，无噪音。

技术领域

本发明涉及精密驱动器技术领域，具体地，涉及一种基于无线驱动的多自由度运动系统。

背景技术

目前，对物体六自由度位姿的调整具有多种调整方式，六自由度平台广泛应用于机器人、机床、空间对接、航空航天模拟以及VR、AR设备上。六自由度平台的驱动以前普遍用液压或者气压驱动，随着滚珠丝杆的普及，现在普遍采用电动缸驱动。六自由度电动平台普遍采用固定下平台，驱动多个电动缸实现上平台的六自由度运动。

但现有的多自由度运动平台多具有噪音大、精准度不够的缺陷，且大部分控制系统需要配备许多电缆，存在外形不美观的缺陷。

专利文献CN109889084A公开了一种超精密五自由度压电运动平台及其激励方法，进给调姿装置由动子(1)、驱动单元(2)、螺母(3)、丝杠(4)以及基座(5)组成其中驱动单元(2)为主要驱动元件，用以产生弯曲变形和扭转变形并通过驱动足或丝杠螺母驱动动子的三自由度旋转运动和单自由度直线运动，但该设计仍然存在驱动不够精密、噪音大的缺陷。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于无线驱动的多自由度运动系统。

根据本发明提供的一种基于无线驱动的多自由度运动系统，包括：

激发器，产生电磁波；

接收器，接收电磁波；

感应导体，处于体积变化材料的环境中并在所述接收器的感应下能够产生热量使得所述体积变化材料产生膨胀或在体积变化材料产生膨胀后感应导体不再产生焦耳热使得所述体积变化材料体积缩小；

多个执行体，由于所述体积变化材料的体积膨胀或缩小能够驱使至少一个所述执行体朝第一方向或第二方向运动进而能够调整多自由度运动系统的姿态，其中，第一方向与第二方向的方向相反。

优选地，所述激发器包括发射线圈，所述接收器包括接收线圈，所述接收线圈沿所述感应导体的周向布置进而使所述感应导体产生电流并最终产生焦耳热。

优选地，所述体积变化材料采用相变材料或相变复合材料。

优选地，所述体积变化材料的体积膨胀或缩小能够驱使流体流动并由于所述流体流动驱使至少一个所述执行体朝第一方向或第二方向运动实现多自由度运动系统姿态的调整，其中，所述流体流动通过精密控制流量阀控制，其中，精密控制流量阀的控制通过所述激发器产生的电磁波控制。

优选地，每一个所述执行体的控制均连接有一路流体且每一路流体管路上均设置有至少一个所述精密控制流量阀，多个所述精密控制流量阀的控制通过所述激发器发射不同频率的电磁波分别控制。

优选地，所述精密控制流量阀包括第四壳体以及布置在所述第四壳体内部并将所述第四壳体内部分割为第一容纳腔、第二容纳腔的隔离膜片；

所述第二容纳腔的外部包裹有柔性膜，柔性膜的底端为可形变端，所述第一容纳腔的内部设置有往复运动部件，所述往复运动部件的顶端安装在第四壳体上，往复运动部件的底端通过所述隔离膜片连接柔性膜的顶端。

优选地，所述往复运动部件包括如下任一种形式：