[实用新型]一种贴片式压电驱动的机械手关节

摘要

本实用新型公开了一种贴片式压电驱动的机械手关节，包含若干活动单元和若干驱动单元，活动单元和驱动单元依次交替设置，且活动单元和驱动单元之间均通过两根弹性带连接；驱动单元包含贴片式压电振子、第一固定板、第二固定板、第一连接轴和第二连接轴；贴片式压电振子包含金属基体和四个压电陶瓷片；金属基体包含第一作动头、第二作动头、第一振动梁、第二振动梁和夹持机构；活动单元包含第一转子、第二转子；第一转子、第二转子均呈船锚状，均包含抵板和横梁。工作时，驱动单元的贴片式压电振子被激励，其两端圆弧形作动头产生转向相反的椭圆运动，通过摩擦作用驱动活动单元转动。

主权项

1.一种贴片式压电驱动的机械手关节，其特征在于，包含若干活动单元和若干驱动单元，所述活动单元和驱动单元依次交替设置，且活动单元和驱动单元之间均通过两根弹性带连接；所述驱动单元包含贴片式压电振子、第一固定板、第二固定板、第一连接轴和第二连接轴；所述贴片式压电振子包含金属基体和四个压电陶瓷片；所述金属基体包含第一作动头、第二作动头、第一振动梁、第二振动梁和夹持机构；所述第一振动梁、第二振动梁均为长方体，均包含第一至第四侧面；所述第一振动梁的第一侧面、第一振动梁的第三侧面、第二振动梁的第一侧面、第二振动梁的第三侧面相互平行；第一振动梁的第二侧面和第二振动梁的第二侧面在同一平面，第一振动梁的第四侧面和第二振动梁的第四侧面在同一平面；所述第一作动头、第二作动头均呈单孔拱桥状；第一作动头的两端分别和第一振动梁的一端、第二振动梁的一端固连；第二作动头的两端分别和第一振动梁的另一端、第二振动梁的另一端固连；所述夹持机构设置在所述第一振动梁的第三侧面、第二振动梁的第一侧面之间，呈十字架状，包含相互垂直的第一面板和第二面板；所述第一面板两端分别和第一振动梁的第三侧面、第二振动梁的第一侧面垂直固连；所述第二面板上设有两个轴线垂直于第一振动梁第二侧面的安装孔；所述金属基体关于所述夹持机构的中心呈中心对称；所述四个压电陶瓷片分别粘贴在第一振动梁的第二侧面、第一振动梁的第四侧面、第二振动梁的第二侧面和第二振动梁的第四侧面，均沿厚度方向极化，且位于同一振动梁上的压电陶瓷片的极化方向相反、位于同一平面上的压电陶瓷片的极化方向相同；所述第一固定板、第二固定板均呈长条状，两端沿其长度方向分别设有第一开口槽、第二开口槽；所述第一固定板、第二固定板中间均设有凸台，且凸台上均设有和所述夹持机构上两个安装孔对应的固定孔；所述第一固定板、第二固定板在其凸台两侧都设有相互对称的第一连接孔、第二连接孔，分别用于安装所述第一连接轴和第二连接轴；所述贴片式压电振子通过其夹持机构上两个安装孔和第一固定板中间的两个固定孔、第二固定板中间的两个固定孔采用螺栓固定相连，使得贴片式压电振子固定在第一固定板的凸台、第二固定板的凸台之间；所述第一连接轴、第二连接轴两端都设有螺纹，其中，第一连接轴两端通过螺母固定在第一固定板、第二固定板的第一连接孔中；第二连接轴两端通过螺母固定在第一固定板、第二固定板的第二连接孔中；且第一连接轴、第二连接轴的两端均分别伸出第一固定板、第二固定板；所述活动单元包含第一转子、第二转子；所述第一转子、第二转子均呈船锚状，均包含抵板和横梁，其中，所述抵板呈圆弧状；横梁的一端和抵板内壁的中点固连，且横梁两侧在所述抵板圆心处分别设有和抵板所在平面垂直的第一转轴、第二转轴；所述第一转子横梁的另一端和第二转子横梁的另一端固连，使得第一转子抵板所在平面和第二转子抵板所在平面垂直；所述活动单元第一转子的第一转轴、第二转轴分别置于活动单元一侧相邻驱动单元第一固定板、第二固定板的第一开口槽中，形成空间滑动铰，且第一转子的第一转轴、第二转轴和该相邻驱动单元第一连接轴的两端通过弹性带对应连接，使得活动单元第一转子的抵板和该相邻驱动单元的第一作动头相抵；所述活动单元第二转子的第一转轴、第二转轴分别置于活动单元另一侧相邻驱动单元第一固定板、第二固定板的第一开口槽中，形成空间滑动铰，且第二转子的第一转轴、第二转轴和该相邻驱动单元第二连接轴的两端通过弹性带对应连接，使得活动单元第二转子的抵板和该相邻驱动单元的第二作动头相抵。