[发明专利]多级精密定位压电驱动器

摘要

本发明公开了一种多级精密定位压电驱动器，包括基座、驱动平台、设置在基座和驱动平台之间的n个双稳态单胞结构、连接环和连接柱；其中n为大于零的整数；各双稳态单胞结构独立驱动；双稳态单胞结构包括具有拱形结构或锥形结构的附着板、分别铺设在附着板上下表面的上压电材料层和下压电材料层；当给上压电材料层和下压电材料层施加电压载荷时，压电材料变形使双稳态单胞结构跳转至与未施加电压电荷时不同的稳定状态；通过各双稳态单胞结构从一个稳定状态跳转至另一个稳定状态的行程叠加，压电驱动器实现多级定位；本发明多级精密定位压电驱动器定位精度高，低电压驱动且行程大，不需保持电压可以自动保持位移行程并消除了迟滞现象。

主权项

一种多级精密定位压电驱动器，其特征在于包括：基座(1)、驱动平台(5)、设置在所述基座(1)和驱动平台(5)之间的n个双稳态单胞结构(2)、连接环(3)和连接柱(4)；其中n为大于零的整数；各所述双稳态单胞结构(2)独立驱动；所述双稳态单胞结构(2)包括：具有拱形结构或锥形结构的附着板(20)、分别铺设在所述附着板(20)上下表面的上压电材料层(21)和下压电材料层(22)；当给上压电材料层(21)和下压电材料层(22)施加电压载荷时，压电材料变形使所述双稳态单胞结构(2)跳转至与未施加电压电荷时不同的稳定状态；当n为奇数时，所述连接环(3)有个；第1个连接环(3)下侧与基座(1)连接，上侧与第1个双稳态单胞结构(2)的附着板(20)连接；第个连接环(3)的两侧均与附着板(20)连接，所述个连接环(3)相互平行设置；所述连接柱(4)有个，第个连接柱(4)的两端分别与相邻连接环(3)上相向设置的双稳态单胞结构(2)连接；第个连接柱(4)的上端与驱动平台(5)连接，下端与第n个双稳态单胞结构(2)连接；所述个连接柱(4)的轴心相互平行设置；当n为偶数时，所述连接环(3)有个；个连接环(3)的两侧均与附着板(20)连接；个连接环(3)相互平行设置；所述连接柱(4)有个，第1个连接柱(4)的下端与基座(1)连接，上端与第1个双稳态单胞结构(2)连接；第个连接柱(4)的上端与驱动平台(5)连接，下端与第n个双稳态单胞结构(2)连接；第个连接柱(4)的两端分别与相邻连接环(3)上相向设置的双稳态单胞结构(2)连接；个连接柱(4)的轴心相互平行设置，所述上压电材料层(21)和下压电材料层(22)均由环向铺设在所述附着板(20)靠近中心部的表面上的等厚度压电材料构成。