CN109951101B - 压电驱动的超精密四自由度定位调姿机构及其激励方法 - Google Patents
压电驱动的超精密四自由度定位调姿机构及其激励方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109951101B CN109951101B CN201910280424.0A CN201910280424A CN109951101B CN 109951101 B CN109951101 B CN 109951101B CN 201910280424 A CN201910280424 A CN 201910280424A CN 109951101 B CN109951101 B CN 109951101B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- side driving
- piezoelectric ceramic
- driving foot
- ceramic tube
- rotor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000005284 excitation Effects 0.000 title claims abstract description 150
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 title claims abstract description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 217
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims abstract description 89
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 50
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 40
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 24
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 24
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 claims description 12
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 12
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000008093 supporting effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000005339 levitation Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
本发明是压电驱动的超精密四自由度定位调姿机构及其激励方法。本发明解决了现有压电定位调姿机构结构单一、尺寸庞大以及驱动元件成本较高的技术问题。所述定位调姿机构由动子(1)、上侧驱动足(2)、压电陶瓷管(3)、固定夹块(4)、横向导轨(5)、纵向导轨(6)、下侧驱动足(7)和基座(8)组成，其中压电陶瓷管(3)为主要驱动元件，用以产生弯曲变形进而驱动动子(1)的两自由度直线运动和两自由度旋转运动。基于本发明中的激励方法，所述定位调姿机构可以实现大尺度的超精密运动。本发明中的定位调姿机构结构简单紧凑，激励方法简易可行，便于应用在需要对操作对象进行精密定位和调姿的技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及压电驱动技术领域，是一种压电驱动的超精密四自由度定位调姿机构及其激励方法。
背景技术
近年来，随着细胞科学、超精密光学以及微纳操作技术的发展与相关需求，压电驱动技术作为一种新型驱动技术被广泛应用在超精密定位与加工等领域，并得到了极大的发展。压电驱动技术是利用压电材料的逆压电效应，通过输入电信号来获得相应的机械输出的驱动技术。一般而言，压电驱动器具有结构简单、分辨力高、功率密度大、电磁兼容性好、易于实现小型化等优点，在航空航天、微纳制造以及精密操作等技术领域得到了十分广泛的应用。目前较为成熟的多自由度压电驱动器一般是通过多个单自由度驱动器的串联或并联来实现的，这就导致了复杂的结构和激励方法。除此之外，多数压电驱动器采用压电叠堆作为驱动元件，而压电叠堆的抗拉能力较差、价格高昂，也限制了它们的应用范围。因此提出一种结构简单、成本低廉的多自由度超精密压电驱动器有着十分重要的现实意义。
发明内容
本发明为解决现有存在的问题，提供了一种压电驱动的超精密四自由度定位调姿机构及其激励方法，本发明提供了以下技术方案：
一种压电驱动的超精密四自由度定位调姿机构，所述定位调姿机构包括动子1、上侧驱动足2、压电陶瓷管3、固定夹块4、横向导轨5、纵向导轨6、下侧驱动足7以及基座8；
所述基座8保持固定，所述上侧驱动足2与压电陶瓷管3上部分端面保持固定连接，所述下侧驱动足7与压电陶瓷管3下部分端面保持固定连接，所述压电陶瓷管3与固定夹块4之间保持固定连接，横向导轨5与基座8之间保持固定连接，纵向导轨6与固定夹块4之间保持滑动连接，横向导轨5与纵向导轨6交叉布置并滑动连接；
所述动子1压紧在上侧驱动足2的表面，所述下侧驱动足7压紧在基座8的上表面。
优选地，所述压电陶瓷管3作为能量转换元件，实现输入电能向输出机械能的转换；
所述压电陶瓷管3由一个圆管形压电陶瓷构成，所述压电陶瓷管3极化方向沿自身径向方向，压电陶瓷管3内柱面为一个极化分区，压电陶瓷管3外柱面包括上下两部分，每部分包括四个等分的极化分区。
优选地，所述动子1通过支撑装置压紧在上侧驱动足2上，所述支撑装置包括套筒支撑、球轴承支撑，电磁力吸引、流体静压力悬浮和流体动压力悬浮。
一种压电驱动的超精密四自由度定位调姿机构的激励方法，包括以下步骤：
步骤一：动子1沿与压电陶瓷管3的轴线方向正交的水平方向做双向直线运动；
步骤二：动子1沿与压电陶瓷管3的轴线方向正交的纵深方向做双向直线运动；
步骤三：动子1绕与压电陶瓷管3的轴线方向正交的水平方向做双向旋转运动；
步骤四：动子1绕与压电陶瓷管3的轴线方向正交的纵深方向做双向旋转运动；
以上四个步骤的顺序根据需要进行调整。
优选地，所述步骤一具体为：
第一步：将下侧驱动足7压紧在基座8上，并调整二者之间的预压力，将动子1压紧在上侧驱动足2上，并调整二者之间的预压力，对压电陶瓷管3的内柱面电极施加激励电压信号的参考电位；
第二步：对压电陶瓷管3下部分中的水平方向弯曲电极施加幅值缓慢上升的激励电压信号，压电陶瓷管3弯曲变形带动下侧驱动足7沿水平正方向缓慢摆动至极限位置，在下侧驱动足7与基座8之间的静摩擦力的作用下，固定夹块4、压电陶瓷管3、上侧驱动足2以及动子1沿水平反方向产生直线位移输出；
第三步：对压电陶瓷管3下部分中的水平方向弯曲电极施加幅值快速下降的激励电压信号，压电陶瓷管3弯曲变形带动下侧驱动足7沿水平方反向快速摆动至初始位置，在固定夹块4、压电陶瓷管3以及上侧驱动足2的惯性的作用下，下侧驱动足7与基座8之间发生相对滑动而保持静止，进而动子1也保持静止；
第四步：重复第二步至第三步，实现动子1沿与压电陶瓷管3的轴线方向正交的水平方向做连续的反方向直线运动，通过改变激励电压信号的幅值和时间，实现该方向上的超精密运动；
第五步：将下侧驱动足7压紧在基座8上，并调整二者之间的预压力，将动子1压紧在上侧驱动足2上，并调整二者之间的预压力，对压电陶瓷管3的内柱面电极施加激励电压信号的参考电位；
第六步：对压电陶瓷管3下部分中的水平方向弯曲电极施加幅值缓慢下降的激励电压信号，压电陶瓷管3弯曲变形带动下侧驱动足7沿水平反方向缓慢摆动至极限位置，在下侧驱动足7与基座8之间的静摩擦力的作用下，固定夹块4、压电陶瓷管3、上侧驱动足2以及动子1沿水平正方向产生直线位移输出；
第七步：对压电陶瓷管3下部分中的水平方向弯曲电极施加幅值快速上升的激励电压信号，压电陶瓷管3弯曲变形带动下侧驱动足7沿水平正方向快速摆动至初始位置，在固定夹块4、压电陶瓷管3以及上侧驱动足2的惯性的作用下，下侧驱动足7与基座8之间发生相对滑动而保持静止，进而动子1也保持静止；
第八步：重复第六步至第七步，实现动子1沿与压电陶瓷管3的轴线方向正交的水平方向做连续的正方向做直线运动，通过改变激励电压信号的幅值和时间，实现该方向上的超精密运动。
优选地，所述步骤二具体为：
第一步：将下侧驱动足7压紧在基座8上，并调整二者之间的预压力，将动子1压紧在上侧驱动足2上，并调整二者之间的预压力，对压电陶瓷管3的内柱面电极施加激励电压信号的参考电位；
第二步：对压电陶瓷管3下部分中的纵深方向弯曲电极施加幅值缓慢上升的激励电压信号，压电陶瓷管3变形带动下侧驱动足7沿纵深正方向缓慢摆动至极限位置，在下侧驱动足7与基座8之间的静摩擦力的作用下，固定夹块4、压电陶瓷管3、上侧驱动足2以及动子1沿纵深反方向产生直线位移输出；
第三步：对压电陶瓷管3下部分中的纵深方向弯曲电极施加幅值快速下降的激励电压信号，压电陶瓷管3弯曲变形带动下侧驱动足2沿纵深反方向快速摆动至初始位置，在固定夹块4、压电陶瓷管3以及上侧驱动足2的惯性的作用下，下侧驱动足2与基座8之间发生相对滑动而保持静止，进而动子1保持静止；
第四步：重复第二步至第三步，实现动子1沿压电陶瓷管3的轴线方向正交的纵深方向做连续的反方向直线运动，通过改变激励电压信号的幅值和时间，实现该方向上的超精密运动；
第五步：将下侧驱动足7压紧在基座8上，并调整二者之间的预压力，将动子1压紧在上侧驱动足2上，并调整二者之间的预压力，对压电陶瓷管3的内柱面电极施加激励电压信号的参考电位；
第六步：对压电陶瓷管3下部分中的纵深方向弯曲电极施加幅值缓慢下降的激励电压信号，压电陶瓷管3变形带动下侧驱动足2沿纵深反方向缓慢摆动至极限位置，在驱动足2与基座8之间的静摩擦力的作用下，固定夹块4、压电陶瓷管3、上侧驱动足2以及动子1沿纵深正方向产生直线位移输出；
第七步：对压电陶瓷管3下部分中的纵深方向弯曲电极施加幅值快速上升的激励电压信号，压电陶瓷管3弯曲变形带动下侧驱动足2沿纵深正方向快速摆动至初始位置，在固定夹块4、压电陶瓷管3以及上侧驱动足2的惯性的作用下，下侧驱动足2与基座8之间发生相对滑动而保持静止，进而动子1保持静止；
第八步：重复第六步至第七步，实现动子1沿压电陶瓷管3的轴线方向正交的纵深方向做连续的正方向直线运动，通过改变激励电压信号的幅值和时间，实现该方向上的超精密运动。
优选地，所述步骤三具体为：
第一步：将下侧驱动足7压紧在基座8上，并调整二者之间的预压力，将动子1压紧在上侧驱动足2上，并调整二者之间的预压力，对压电陶瓷管3的内柱面电极施加激励电压信号的参考电位；
第二步：对压电陶瓷管3上部分中的纵深方向弯曲电极施加幅值缓慢上升的激励电压信号，压电陶瓷管3弯曲变形带动上侧驱动足2沿纵深正方向缓慢摆动至极限位置，在上侧驱动足2与动子1之间的静摩擦力的作用下，动子1绕水平反方向产生旋转位移输出；
第三步：对压电陶瓷管3上部分中的纵深方向弯曲电极施加幅值快速下降的激励电压信号，压电陶瓷管3弯曲变形带动上侧驱动足2沿纵深反方向快速摆动至初始位置，在动子1的惯性的作用下，动子1与上侧驱动足2之间发生相对滑动而保持静止；
第四步：重复第二步至第三步，实现动子1绕压电陶瓷管3的轴线方向正交的水平方向做连续的反方向旋转运动，通过改变激励电压信号的幅值和时间，实现该方向上的超精密运动；
第五步：将下侧驱动足7压紧在基座8上，并调整二者之间的预压力，将动子1压紧在上侧驱动足2上，并调整二者之间的预压力，对压电陶瓷管3的内柱面电极施加激励电压信号的参考电位；
第六步：对压电陶瓷管3上部分中的纵深方向弯曲电极施加幅值缓慢下降的激励电压信号，压电陶瓷管3弯曲变形带动上侧驱动足2沿纵深反方向缓慢摆动至极限位置，在上侧驱动足2与动子1之间的静摩擦力的作用下，动子1绕水平正方向产生旋转位移输出；
第七步：对压电陶瓷管3上部分中的纵深方向弯曲电极施加幅值快速上升的激励电压信号，压电陶瓷管3弯曲变形带动上侧驱动足2沿纵深正方向快速摆动至初始位置，在动子1的惯性的作用下，动子1与上侧驱动足2之间发生相对滑动而保持静止；
第八步：重复第六步至第七步，实现动子1绕压电陶瓷管3的轴线方向正交的水平方向做连续的正方向旋转运动，通过改变激励电压信号的幅值和时间，实现该方向上的超精密运动。
优选地，所述步骤四具体为：
第一步：将下侧驱动足7压紧在基座8上，并调整二者之间的预压力，将动子1压紧在上侧驱动足2上，并调整二者之间的预压力，对压电陶瓷管3的内柱面电极施加激励电压信号的参考电位；
第二步：对压电陶瓷管3上部分中的水平方向弯曲电极施加幅值缓慢上升的激励电压信号，压电陶瓷管3弯曲变形带动上侧驱动足2沿水平正方向缓慢摆动至极限位置，在上侧驱动足2与动子1之间的静摩擦力的作用下，动子1绕纵深反方向产生旋转位移输出；
第三步：对压电陶瓷管3上部分中的水平方向弯曲电极施加幅值快速下降的激励电压信号，压电陶瓷管3弯曲变形带动上侧驱动足2沿水平反方向快速摆动至初始位置，在动子1的惯性的作用下，动子1与上侧驱动足2之间发生相对滑动而保持静止；
第四步：重复第二步至第三步，实现动子1绕压电陶瓷管3的轴线方向正交的纵深方向做连续的反方向旋转运动，通过改变激励电压信号的幅值和时间，实现该方向上的超精密运动；
第五步：将下侧驱动足7压紧在基座8上，并调整二者之间的预压力，将动子1压紧在上侧驱动足2上，并调整二者之间的预压力，对压电陶瓷管3的内柱面电极施加激励电压信号的参考电位；
第六步：对压电陶瓷管3上部分中的水平方向弯曲电极施加幅值缓慢下降的激励电压信号，压电陶瓷管3弯曲变形带动上侧驱动足2沿水平反方向缓慢摆动至极限位置，在上侧驱动足2与动子1之间的静摩擦力的作用下，动子1绕纵深正方向产生旋转位移输出；
第七步：对压电陶瓷管3上部分中的水平方向弯曲电极施加幅值快速上升的激励电压信号，压电陶瓷管3弯曲变形带动上侧驱动足2沿水平正方向快速摆动至初始位置，在动子1的惯性的作用下，动子1与上侧驱动足2之间发生相对滑动而保持静止；
第八步：重复第六步至第七步，实现动子1绕压电陶瓷管3的轴线方向正交的纵深方向做连续的正方向旋转运动，通过改变激励电压信号的幅值和时间，实现该方向上的超精密运动。
本发明具有以下有益效果：
本发明利用压电陶瓷管的弯曲变形实现超精密四自由度运动，进而完成超精密的定位和调姿功能，提出了一种压电驱动的超精密四自由度定位调姿机构。本发明以压电陶瓷管作为主要驱动元件，结构简单紧凑，易于实现小型化和系列化；利用压电陶瓷管取代压电叠堆，大大降低了生产制造的成本，便于实现系列化生产；利用本发明中的激励方法，可以实现动子的步进式运动，可以方便地实现大运动行程和纳米级分辨力，可以满足细胞科学、超精密光学以及微纳操作等领域地精密运动需求。这些都极大地扩展了多自由度压电驱动器的应用范围，有着十分显著的现实意义。
附图说明
图1为一种压电驱动的超精密四自由度定位调姿机构的三维结构示意图；
图2为超精密四自由度定位调姿机构中压电陶瓷管的各个分区的极化方向示意图；
图3为超精密四自由度定位调姿机构中压电陶瓷管的各个分区施加激励电压信号的方式示意图；
图4为超精密四自由度定位调姿机构中压电陶瓷管的上部分产生沿X轴方向弯曲变形的示意图；
图5为超精密四自由度定位调姿机构实现反方向直线或旋转运动时所需要施加的激励电压信号示意图；
图6为超精密四自由度定位调姿机构实现正方向直线或旋转运动时所需要施加的激励电压信号示意图；
图7为超精密四自由度定位调姿机构实现正反向直线或旋转运动时两个驱动足相对于动子或基座的运动轨迹示意图。
图中，1-动子，2-上侧驱动足，3-压电陶瓷管，4-固定夹块，5-横向导轨，6-纵向导轨，7-下侧驱动足，8-基座。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明进行了详细说明。
具体实施例一：
下面结合说明书附图1、图2、图3、图4对本实施例做进一步详细说明。本实施例提供了一种如图1所示的利用压电陶瓷管作为主要驱动元件的超精密四自由度定位调姿机构。所述定位调姿机构包括动子1、上侧驱动足2、压电陶瓷管3、固定夹块4、横向导轨5、纵向导轨6、下侧驱动足7以及基座8；所述基座8保持固定。图1中压电陶瓷管3的轴线方向为Z轴方向，与压电陶瓷管3的轴线方向正交的水平方向为Y轴方向，与压电陶瓷管3的轴线方向正交的纵深方向为X轴方向，下述实施例中皆以X轴方向、Y轴方向和Z轴方向表示。所述动子1用于连接末端执行机构，并输出沿X轴或Y轴方向的直线运动和绕X轴或Y轴方向的旋转运动；所述上侧驱动足2与压电陶瓷管3上部分端面保持固定连接，所述下侧驱动足7与压电陶瓷管3下部分端面保持固定连接，压电陶瓷管3与固定夹块4之间保持固定连接，横向导轨5与基座8之间保持固定连接，纵向导轨6与固定夹块4之间保持滑动连接，；横向导轨5与纵向导轨6分别沿Y轴和X轴方向布置并保持滑动连接以实现固定夹块4沿这两个方向的直线运动，动子1在支撑装置的作用下可绕其中心做三轴旋转运动；所述上侧驱动足2与动子1相接触，并通过摩擦力驱动动子1绕X轴或Y轴方向的旋转运动，下侧驱动足7与基座8接触，并通过摩擦力驱动固定夹块4的沿X轴或Y轴方向的直线运动，进而带动动子1沿着两个方向的直线运动；所述动子1压紧在上侧驱动足(2)的上表面，所述下侧驱动足7压紧在基座(8)的上表面。
在本实施例中，所述压电陶瓷管3作为能量转换元件，可以实现输入电能向输出机械能的转换；所述压电陶瓷管3由一个圆管形压电陶瓷构成，其极化方向沿自身径向方向，其内柱面为一个分区，其外柱面包括上下两部分，每部分包括等分的四个极化分区，在对其施加激励电压信号后，上下两部分中对侧的压电陶瓷区域分别伸长和缩短，从而使压电陶瓷管3的上下两部分分别产生偏离自身轴线方向的弯曲变形，进而带动上侧驱动足2与下侧驱动足7沿X轴和Y轴的摆动运动。所述压电陶瓷管3的一种可行的极化方向如图2所示，针对这种极化方式对每一部分压电陶瓷分区施加激励电压信号的方式如图3所示，如果对图3中上部分压电陶瓷中的U1施加激励电压信号而U2接地，那么压电陶瓷管3的上部分产生如图4所示的沿X轴方向的弯曲变形，进而带动上侧驱动足2的摆动运动以实现驱动作用，压电陶瓷管3下部分的变形以及沿Y轴方向的变形与此相似。
在本实施例中，所述动子1通过支撑装置压紧在上侧驱动足2上，且二者之间的压紧力可以进行调整，所述支撑装置包括但不限于套筒支撑、球轴承支撑，电磁力吸引、流体静压力悬浮、流体动压力悬浮等。
在本实施例中，所述固定夹块4在横向导轨5与纵向导轨6的支撑作用下沿Y轴方向或X轴方向做直线运动。
在本实施例中，所述动子1用于固定精密操作对象，以实现其在平面内的精密定位和调姿，或用于连接末端精密操作执行机构，以实现其精密定位和调姿从而实现超精密的微细操作。
具体实施例二：
下面结合说明书附图1、图2、图3、图5、图6、图7对本实施例做进一步详细说明。本实施例提供了一种基于图1所示的超精密四自由度定位调姿机构的激励方法，该激励方法可以实现动子1的大尺度四自由度超精密运动，包括沿X轴或Y轴方向的直线运动和绕X轴或Y轴方向的旋转运动，通过调整激励电压信号的幅值和时间可以使其实现纳米级分辨力。本实施例中压电陶瓷管3各个分区的极化方向如图2所示，对上下两部分各分区电极施加激励电压信号的方式如图3所示。
实现动子1沿X轴方向做双向直线运动的激励方法包括以下步骤：
第一步：将下侧驱动足7压紧在基座8上，并调整二者之间的预压力，将动子1压紧在上侧驱动足2上，并调整二者之间的预压力，对压电陶瓷管3的内柱面电极施加激励电压信号的参考电位；
第二步：对压电陶瓷管3下部分中的X轴方向弯曲电极施加幅值缓慢上升的激励电压信号，其弯曲变形带动下侧驱动足7沿X轴正方向缓慢摆动至极限位置，在下侧驱动足7与基座8之间的静摩擦力的作用下，固定夹块4、压电陶瓷管3、上侧驱动足2以及动子1沿X轴反方向产生直线位移输出；
第三步：对压电陶瓷管3下部分中的X轴方向弯曲电极施加幅值快速下降的激励电压信号，其弯曲变形带动下侧驱动足7沿X轴反方向快速摆动至初始位置，在固定夹块4、压电陶瓷管3以及上侧驱动足2的惯性的作用下，下侧驱动足7与基座8之间发生相对滑动而保持静止，进而动子1也保持静止；
第四步：重复第二步至第三步，可以实现动子1沿X轴方向连续的反方向直线运动，通过改变激励电压信号的幅值和时间，可以实现该方向上的超精密运动，对压电陶瓷管3下部分中的X轴方向弯曲电极施加的激励电压信号如图5中U所示；
第五步：将下侧驱动足7压紧在基座8上，并调整二者之间的预压力，将动子1压紧在上侧驱动足2上，并调整二者之间的预压力，对压电陶瓷管3的内柱面电极施加激励电压信号的参考电位；
第六步：对压电陶瓷管3下部分中的X轴方向弯曲电极施加幅值缓慢下降的激励电压信号，其弯曲变形带动下侧驱动足7沿X轴反方向缓慢摆动至极限位置，在下侧驱动足7与基座8之间的静摩擦力的作用下，固定夹块4、压电陶瓷管3、上侧驱动足2以及动子1沿X轴正方向产生直线位移输出；
第七步：对压电陶瓷管3下部分中的X轴方向弯曲电极施加幅值快速上升的激励电压信号，其弯曲变形带动下侧驱动足7沿X轴正方向快速摆动至初始位置，在固定夹块4、压电陶瓷管3以及上侧驱动足2的惯性的作用下，下侧驱动足7与基座8之间发生相对滑动而保持静止，进而动子1也保持静止；
第八步：重复第六步至第七步，可以实现动子1沿X轴方向连续的正方向直线运动，通过改变激励电压信号的幅值和时间，可以实现该方向上的超精密运动，对压电陶瓷管3下部分中的X轴方向弯曲电极施加的激励电压信号如图6中U所示。
实现动子1沿Y轴方向做双向直线运动的激励方法包括以下步骤：
第一步：将下侧驱动足7压紧在基座8上，并调整二者之间的预压力，将动子1压紧在上侧驱动足2上，并调整二者之间的预压力，对压电陶瓷管3的内柱面电极施加激励电压信号的参考电位；
第二步：对压电陶瓷管3下部分中的Y轴方向弯曲电极施加幅值缓慢上升的激励电压信号，其弯曲变形带动下侧驱动足7沿Y轴正方向缓慢摆动至极限位置，在下侧驱动足7与基座8之间的静摩擦力的作用下，固定夹块4、压电陶瓷管3、上侧驱动足2以及动子1沿Y轴反方向产生直线位移输出；
第三步：对压电陶瓷管3下部分中的Y轴方向弯曲电极施加幅值快速下降的激励电压信号，其弯曲变形带动下侧驱动足7沿Y轴反方向快速摆动至初始位置，在固定夹块4、压电陶瓷管3以及上侧驱动足2的惯性的作用下，下侧驱动足7与基座8之间发生相对滑动而保持静止，进而动子1也保持静止；
第四步：重复第二步至第三步，可以实现动子1沿Y轴方向连续的反方向直线运动，通过改变激励电压信号的幅值和时间，可以实现该方向上的超精密运动，对压电陶瓷管3下部分中的Y轴方向弯曲电极施加的激励电压信号如图5中U所示；
第五步：将下侧驱动足7压紧在基座8上，并调整二者之间的预压力，将动子1压紧在上侧驱动足2上，并调整二者之间的预压力，对压电陶瓷管3的内柱面电极施加激励电压信号的参考电位；
第六步：对压电陶瓷管3下部分中的Y轴方向弯曲电极施加幅值缓慢下降的激励电压信号，其弯曲变形带动下侧驱动足7沿Y轴反方向缓慢摆动至极限位置，在下侧驱动足7与基座8之间的静摩擦力的作用下，固定夹块4、压电陶瓷管3、上侧驱动足2以及动子1沿Y轴正方向产生直线位移输出；
第七步：对压电陶瓷管3下部分中的Y轴方向弯曲电极施加幅值快速上升的激励电压信号，其弯曲变形带动下侧驱动足7沿Y轴正方向快速摆动至初始位置，在固定夹块4、压电陶瓷管3以及上侧驱动足2的惯性的作用下，下侧驱动足7与基座8之间发生相对滑动而保持静止，进而动子1也保持静止；
第八步：重复第六步至第七步，可以实现动子1沿Y轴方向连续的正方向直线运动，通过改变激励电压信号的幅值和时间，可以实现该方向上的超精密运动，对压电陶瓷管3下部分中的Y轴方向弯曲电极施加的激励电压信号如图6中U所示。
实现动子1绕X轴方向做双向旋转运动的激励方法包括以下步骤：
第一步：将下侧驱动足7压紧在基座8上，并调整二者之间的预压力，将动子1压紧在上侧驱动足2上，并调整二者之间的预压力，对压电陶瓷管3的内柱面电极施加激励电压信号的参考电位；
第二步：对压电陶瓷管3上部分中的Y轴方向弯曲电极施加幅值缓慢上升的激励电压信号，其弯曲变形带动上侧驱动足2沿Y轴正方向缓慢摆动至极限位置，在上侧驱动足2与动子1之间的静摩擦力的作用下，动子1绕X轴反方向产生旋转位移输出；
第三步：对压电陶瓷管3上部分中的Y轴方向弯曲电极施加幅值快速下降的激励电压信号，其弯曲变形带动上侧驱动足2沿Y轴反方向快速摆动至初始位置，在动子1的惯性的作用下，动子1与上侧驱动足2之间发生相对滑动而保持静止；
第四步：重复第二步至第三步，可以实现动子1绕X轴方向连续的反方向旋转运动，通过改变激励电压信号的幅值和时间，可以实现该方向上的超精密运动，对压电陶瓷管3上部分中的Y轴方向弯曲电极施加的激励电压信号如图5中U所示；
第五步：将下侧驱动足7压紧在基座8上，并调整二者之间的预压力，将动子1压紧在上侧驱动足2上，并调整二者之间的预压力，对压电陶瓷管3的内柱面电极施加激励电压信号的参考电位；
第六步：对压电陶瓷管3上部分中的Y轴方向弯曲电极施加幅值缓慢下降的激励电压信号，其弯曲变形带动上侧驱动足2沿Y轴反方向缓慢摆动至极限位置，在上侧驱动足2与动子1之间的静摩擦力的作用下，动子1绕X轴正方向产生旋转位移输出；
第七步：对压电陶瓷管3上部分中的Y轴方向弯曲电极施加幅值快速上升的激励电压信号，其弯曲变形带动上侧驱动足2沿Y轴正方向快速摆动至初始位置，在动子1的惯性的作用下，动子1与上侧驱动足2之间发生相对滑动而保持静止；
第八步；重复第六步至第七步，可以实现动子1绕X轴方向连续的正方向旋转运动，通过改变激励电压信号的幅值和时间，可以实现该方向上的超精密运动，对压电陶瓷管3上部分中的Y轴方向弯曲电极施加的激励电压信号如图6中U所示。
实现动子1绕Y轴方向做双向旋转运动的激励方法包括以下步骤：
第一步：将下侧驱动足7压紧在基座8上，并调整二者之间的预压力，将动子1压紧在上侧驱动足2上，并调整二者之间的预压力，对压电陶瓷管3的内柱面电极施加激励电压信号的参考电位；
第二步：对压电陶瓷管3上部分中的X轴方向弯曲电极施加幅值缓慢上升的激励电压信号，其弯曲变形带动上侧驱动足2沿X轴正方向缓慢摆动至极限位置，在上侧驱动足2与动子1之间的静摩擦力的作用下，动子1绕Y轴反方向产生旋转位移输出；
第三步：对压电陶瓷管3上部分中的X轴方向弯曲电极施加幅值快速下降的激励电压信号，其弯曲变形带动上侧驱动足2沿X轴反方向快速摆动至初始位置，在动子1的惯性的作用下，动子1与上侧驱动足2之间发生相对滑动而保持静止；
第四步：重复第二步至第三步，可以实现动子1绕Y轴方向连续的反方向旋转运动，通过改变激励电压信号的幅值和时间，可以实现该方向上的超精密运动，对压电陶瓷管3上部分中的X轴方向弯曲电极施加的激励电压信号如图5中U所示；
第五步：将下侧驱动足7压紧在基座8上，并调整二者之间的预压力，将动子1压紧在上侧驱动足2上，并调整二者之间的预压力，对压电陶瓷管3的内柱面电极施加激励电压信号的参考电位；
第六步：对压电陶瓷管3上部分中的X轴方向弯曲电极施加幅值缓慢下降的激励电压信号，其弯曲变形带动上侧驱动足2沿X轴反方向缓慢摆动至极限位置，在上侧驱动足2与动子1之间的静摩擦力的作用下，动子1绕Y轴正方向产生旋转位移输出；
第七步：对压电陶瓷管3上部分中的X轴方向弯曲电极施加幅值快速上升的激励电压信号，其弯曲变形带动上侧驱动足2沿X轴正方向快速摆动至初始位置，在动子1的惯性的作用下，动子1与上侧驱动足2之间发生相对滑动而保持静止；
第八步：重复第六步至第七步，可以实现动子1绕Y轴方向连续的正方向旋转运动，通过改变激励电压信号的幅值和时间，可以实现该方向上的超精密运动，对压电陶瓷管3上部分中的X轴方向弯曲电极施加的激励电压信号如图6中U所示。
在本实施例中，所述定位调姿机构实现超精密运动时上侧驱动足2相对于动子1的展开平面以及下侧驱动足7相对于基座8的运动轨迹如图7所示，并利用两个方向速度的不同实现动子1的超精密四自由度正反向运动。
以上所述仅是压电驱动的超精密四自由度定位调姿机构及其激励方法的优选实施方式，压电驱动的超精密四自由度定位调姿机构及其激励方法的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于该思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和变化，这些改进和变化也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种压电驱动的四自由度定位调姿机构，其特征是：所述定位调姿机构包括动子(1)、上侧驱动足(2)、压电陶瓷管(3)、固定夹块(4)、横向导轨(5)、纵向导轨(6)、下侧驱动足(7)以及基座(8)；
所述基座(8)保持固定，所述上侧驱动足(2)与压电陶瓷管(3)上部分端面保持固定连接，所述下侧驱动足(7)与压电陶瓷管(3)下部分端面保持固定连接，所述压电陶瓷管(3)与固定夹块(4)之间保持固定连接，横向导轨(5)与基座(8)之间保持固定连接，纵向导轨(6)与固定夹块(4)之间保持滑动连接，横向导轨(5)与纵向导轨(6)交叉布置并滑动连接；
所述动子(1)压紧在上侧驱动足(2)的表面，所述下侧驱动足(7)压紧在基座(8)的上表面。
2.根据权利要求1所述的一种压电驱动的四自由度定位调姿机构，其特征是：所述压电陶瓷管(3)作为能量转换元件，实现输入电能向输出机械能的转换；
所述压电陶瓷管(3)由一个圆管形压电陶瓷构成，所述压电陶瓷管(3)极化方向沿自身径向方向，压电陶瓷管(3)内柱面为一个极化分区，压电陶瓷管(3)外柱面包括上下两部分，每部分包括四个等分的极化分区。
3.根据权利要求1所述的一种压电驱动的四自由度定位调姿机构，其特征是：所述动子(1)通过支撑装置压紧在上侧驱动足(2)上，所述支撑装置包括套筒支撑、球轴承支撑、 电磁力吸引、流体静压力悬浮或流体动压力悬浮。
4.一种如权利要求1所述的压电驱动的四自由度定位调姿机构的激励方法，其特征是：包括以下步骤：
步骤一：动子(1)沿与压电陶瓷管(3)的轴线方向正交的水平方向做双向直线运动；
步骤二：动子(1)沿与压电陶瓷管(3)的轴线方向正交的纵深方向做双向直线运动；
步骤三：动子(1)绕与压电陶瓷管(3)的轴线方向正交的水平方向做双向旋转运动；
步骤四：动子(1)绕与压电陶瓷管(3)的轴线方向正交的纵深方向做双向旋转运动。
5.根据权利要求4所述的一种压电驱动的四自由度定位调姿机构的激励方法，其特征是：所述步骤一具体为：
第一步：将下侧驱动足(7)压紧在基座(8)上，并调整二者之间的预压力，将动子(1)压紧在上侧驱动足(2)上，并调整二者之间的预压力，对压电陶瓷管(3)的内柱面电极施加激励电压信号的参考电位；
第二步：对压电陶瓷管(3)下部分中的水平方向弯曲电极施加幅值缓慢上升的激励电压信号，压电陶瓷管(3)弯曲变形带动下侧驱动足(7)沿水平正方向缓慢摆动至极限位置，在下侧驱动足(7)与基座(8)之间的静摩擦力的作用下，固定夹块(4)、压电陶瓷管(3)、上侧驱动足(2)以及动子(1)沿水平反方向产生直线位移输出；
第三步：对压电陶瓷管(3)下部分中的水平方向弯曲电极施加幅值快速下降的激励电压信号，压电陶瓷管(3)弯曲变形带动下侧驱动足(7)沿水平方反向快速摆动至初始位置，在固定夹块(4)、压电陶瓷管(3)以及上侧驱动足(2)的惯性的作用下，下侧驱动足(7)与基座(8)之间发生相对滑动而保持静止，进而动子(1)也保持静止；
第四步：重复第二步至第三步，实现动子(1)沿与压电陶瓷管(3)的轴线方向正交的水平方向做连续的反方向直线运动，通过改变激励电压信号的幅值和时间，实现该方向上的运动；
第五步：将下侧驱动足(7)压紧在基座(8)上，并调整二者之间的预压力，将动子(1)压紧在上侧驱动足(2)上，并调整二者之间的预压力，对压电陶瓷管(3)的内柱面电极施加激励电压信号的参考电位；
第六步：对压电陶瓷管(3)下部分中的水平方向弯曲电极施加幅值缓慢下降的激励电压信号，压电陶瓷管(3)弯曲变形带动下侧驱动足(7)沿水平反方向缓慢摆动至极限位置，在下侧驱动足(7)与基座(8)之间的静摩擦力的作用下，固定夹块(4)、压电陶瓷管(3)、上侧驱动足(2)以及动子(1)沿水平正方向产生直线位移输出；
第七步：对压电陶瓷管(3)下部分中的水平方向弯曲电极施加幅值快速上升的激励电压信号，压电陶瓷管(3)弯曲变形带动下侧驱动足(7)沿水平正方向快速摆动至初始位置，在固定夹块(4)、压电陶瓷管(3)以及上侧驱动足(2)的惯性的作用下，下侧驱动足(7)与基座(8)之间发生相对滑动而保持静止，进而动子(1)也保持静止；
第八步：重复第六步至第七步，实现动子(1)沿与压电陶瓷管(3)的轴线方向正交的水平方向做连续的正方向做直线运动，通过改变激励电压信号的幅值和时间，实现该方向上的运动。
6.根据权利要求4所述的一种压电驱动的四自由度定位调姿机构的激励方法，其特征是：所述步骤二具体为：
第一步：将下侧驱动足(7)压紧在基座(8)上，并调整二者之间的预压力，将动子(1)压紧在上侧驱动足(2)上，并调整二者之间的预压力，对压电陶瓷管(3)的内柱面电极施加激励电压信号的参考电位；
第二步：对压电陶瓷管(3)下部分中的纵深方向弯曲电极施加幅值缓慢上升的激励电压信号，压电陶瓷管(3)变形带动下侧驱动足(7)沿纵深正方向缓慢摆动至极限位置，在下侧驱动足(7)与基座(8)之间的静摩擦力的作用下，固定夹块(4)、压电陶瓷管(3)、上侧驱动足(2)以及动子(1)沿纵深反方向产生直线位移输出；
第三步：对压电陶瓷管(3)下部分中的纵深方向弯曲电极施加幅值快速下降的激励电压信号，压电陶瓷管(3)弯曲变形带动下侧驱动足(2)沿纵深反方向快速摆动至初始位置，在固定夹块(4)、压电陶瓷管(3)以及上侧驱动足(2)的惯性的作用下，下侧驱动足(2)与基座(8)之间发生相对滑动而保持静止，进而动子(1)保持静止；
第四步：重复第二步至第三步，实现动子(1)沿压电陶瓷管(3)的轴线方向正交的纵深方向做连续的反方向直线运动，通过改变激励电压信号的幅值和时间，实现该方向上的运动；
第五步：将下侧驱动足(7)压紧在基座(8)上，并调整二者之间的预压力，将动子(1)压紧在上侧驱动足(2)上，并调整二者之间的预压力，对压电陶瓷管(3)的内柱面电极施加激励电压信号的参考电位；
第六步：对压电陶瓷管(3)下部分中的纵深方向弯曲电极施加幅值缓慢下降的激励电压信号，压电陶瓷管(3)变形带动下侧驱动足(2)沿纵深反方向缓慢摆动至极限位置，在驱动足(2)与基座(8)之间的静摩擦力的作用下，固定夹块(4)、压电陶瓷管(3)、上侧驱动足(2)以及动子(1)沿纵深正方向产生直线位移输出；
第七步：对压电陶瓷管(3)下部分中的纵深方向弯曲电极施加幅值快速上升的激励电压信号，压电陶瓷管(3)弯曲变形带动下侧驱动足(2)沿纵深正方向快速摆动至初始位置，在固定夹块(4)、压电陶瓷管(3)以及上侧驱动足(2)的惯性的作用下，下侧驱动足(2)与基座(8)之间发生相对滑动而保持静止，进而动子(1)保持静止；
第八步：重复第六步至第七步，实现动子(1)沿压电陶瓷管(3)的轴线方向正交的纵深方向做连续的正方向直线运动，通过改变激励电压信号的幅值和时间，实现该方向上的运动。
7.根据权利要求4所述的一种压电驱动的四自由度定位调姿机构的激励方法，其特征是：所述步骤三具体为：
第一步：将下侧驱动足(7)压紧在基座(8)上，并调整二者之间的预压力，将动子(1)压紧在上侧驱动足(2)上，并调整二者之间的预压力，对压电陶瓷管(3)的内柱面电极施加激励电压信号的参考电位；
第二步：对压电陶瓷管(3)上部分中的纵深方向弯曲电极施加幅值缓慢上升的激励电压信号，压电陶瓷管(3)弯曲变形带动上侧驱动足(2)沿纵深正方向缓慢摆动至极限位置，在上侧驱动足(2)与动子(1)之间的静摩擦力的作用下，动子(1)绕水平反方向产生旋转位移输出；
第三步：对压电陶瓷管(3)上部分中的纵深方向弯曲电极施加幅值快速下降的激励电压信号，压电陶瓷管(3)弯曲变形带动上侧驱动足(2)沿纵深反方向快速摆动至初始位置，在动子(1)的惯性的作用下，动子(1)与上侧驱动足(2)之间发生相对滑动而保持静止；
第四步：重复第二步至第三步，实现动子(1)绕压电陶瓷管(3)的轴线方向正交的水平方向做连续的反方向旋转运动，通过改变激励电压信号的幅值和时间，实现该方向上的运动；
第五步：将下侧驱动足(7)压紧在基座(8)上，并调整二者之间的预压力，将动子(1)压紧在上侧驱动足(2)上，并调整二者之间的预压力，对压电陶瓷管(3)的内柱面电极施加激励电压信号的参考电位；
第六步：对压电陶瓷管(3)上部分中的纵深方向弯曲电极施加幅值缓慢下降的激励电压信号，压电陶瓷管(3)弯曲变形带动上侧驱动足(2)沿纵深反方向缓慢摆动至极限位置，在上侧驱动足(2)与动子(1)之间的静摩擦力的作用下，动子(1)绕水平正方向产生旋转位移输出；
第七步：对压电陶瓷管(3)上部分中的纵深方向弯曲电极施加幅值快速上升的激励电压信号，压电陶瓷管(3)弯曲变形带动上侧驱动足(2)沿纵深正方向快速摆动至初始位置，在动子(1)的惯性的作用下，动子(1)与上侧驱动足(2)之间发生相对滑动而保持静止；
第八步：重复第六步至第七步，实现动子(1)绕压电陶瓷管(3)的轴线方向正交的水平方向做连续的正方向旋转运动，通过改变激励电压信号的幅值和时间，实现该方向上的运动。
8.根据权利要求4所述的一种压电驱动的四自由度定位调姿机构的激励方法，其特征是：所述步骤四具体为：
第一步：将下侧驱动足(7)压紧在基座(8)上，并调整二者之间的预压力，将动子(1)压紧在上侧驱动足(2)上，并调整二者之间的预压力，对压电陶瓷管(3)的内柱面电极施加激励电压信号的参考电位；
第二步：对压电陶瓷管(3)上部分中的水平方向弯曲电极施加幅值缓慢上升的激励电压信号，压电陶瓷管(3)弯曲变形带动上侧驱动足(2)沿水平正方向缓慢摆动至极限位置，在上侧驱动足(2)与动子(1)之间的静摩擦力的作用下，动子(1)绕纵深反方向产生旋转位移输出；
第三步：对压电陶瓷管(3)上部分中的水平方向弯曲电极施加幅值快速下降的激励电压信号，压电陶瓷管(3)弯曲变形带动上侧驱动足(2)沿水平反方向快速摆动至初始位置，在动子(1)的惯性的作用下，动子(1)与上侧驱动足(2)之间发生相对滑动而保持静止；
第四步：重复第二步至第三步，实现动子(1)绕压电陶瓷管(3)的轴线方向正交的纵深方向做连续的反方向旋转运动，通过改变激励电压信号的幅值和时间，实现该方向上的运动；
第五步：将下侧驱动足(7)压紧在基座(8)上，并调整二者之间的预压力，将动子(1)压紧在上侧驱动足(2)上，并调整二者之间的预压力，对压电陶瓷管(3)的内柱面电极施加激励电压信号的参考电位；
第六步：对压电陶瓷管(3)上部分中的水平方向弯曲电极施加幅值缓慢下降的激励电压信号，压电陶瓷管(3)弯曲变形带动上侧驱动足(2)沿水平反方向缓慢摆动至极限位置，在上侧驱动足(2)与动子(1)之间的静摩擦力的作用下，动子(1)绕纵深正方向产生旋转位移输出；
第七步：对压电陶瓷管(3)上部分中的水平方向弯曲电极施加幅值快速上升的激励电压信号，压电陶瓷管(3)弯曲变形带动上侧驱动足(2)沿水平正方向快速摆动至初始位置，在动子(1)的惯性的作用下，动子(1)与上侧驱动足(2)之间发生相对滑动而保持静止；
第八步：重复第六步至第七步，实现动子(1)绕压电陶瓷管(3)的轴线方向正交的纵深方向做连续的正方向旋转运动，通过改变激励电压信号的幅值和时间，实现该方向上的运动。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910280424.0A CN109951101B (zh) | 2019-04-09 | 2019-04-09 | 压电驱动的超精密四自由度定位调姿机构及其激励方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910280424.0A CN109951101B (zh) | 2019-04-09 | 2019-04-09 | 压电驱动的超精密四自由度定位调姿机构及其激励方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109951101A CN109951101A (zh) | 2019-06-28 |
| CN109951101B true CN109951101B (zh) | 2020-03-06 |
Family
ID=67014108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910280424.0A Expired - Fee Related CN109951101B (zh) | 2019-04-09 | 2019-04-09 | 压电驱动的超精密四自由度定位调姿机构及其激励方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109951101B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115166373B (zh) * | 2022-07-01 | 2024-03-26 | 同济大学 | 一种低真空下的聚合物薄膜复介电系数测量装置和方法 |
| CN116587277B (zh) * | 2023-06-01 | 2023-12-01 | 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院) | 一种惯性压电驱动的平面三自由度移动机器人及驱动方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101895231A (zh) * | 2010-07-30 | 2010-11-24 | 北京大学 | 一种微型二自由度平面运动压电电机 |
| CN103023373A (zh) * | 2012-12-11 | 2013-04-03 | 南京航空航天大学 | 一种2自由度旋转–直线运动微型超声电机 |
| WO2015050422A1 (en) * | 2013-10-04 | 2015-04-09 | Aleksandro Stulginskio Universitetas | Device for contact zone diagnostics of piezoelectric motors |
| WO2015198585A1 (ja) * | 2014-06-25 | 2015-12-30 | オリンパス株式会社 | 光走査用アクチュエータおよび光走査装置 |
| CN106533248A (zh) * | 2016-12-08 | 2017-03-22 | 南京航空航天大学 | 单定子三自由度超声电机及其工作方式 |
| CN107147328A (zh) * | 2017-06-21 | 2017-09-08 | 哈尔滨工业大学 | 弯曲压电振子的两自由度压电驱动器及采用该驱动器实现的两自由度运动的激励方法 |
| CN107171589A (zh) * | 2017-06-21 | 2017-09-15 | 哈尔滨工业大学 | 一种钹型两自由度压电驱动器及采用该驱动器实现的两自由度运动的激励方法 |
| CN108400722A (zh) * | 2018-04-18 | 2018-08-14 | 哈尔滨工业大学 | 一种两自由度压电驱动装置及其激励方法 |
-
2019
- 2019-04-09 CN CN201910280424.0A patent/CN109951101B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101895231A (zh) * | 2010-07-30 | 2010-11-24 | 北京大学 | 一种微型二自由度平面运动压电电机 |
| CN103023373A (zh) * | 2012-12-11 | 2013-04-03 | 南京航空航天大学 | 一种2自由度旋转–直线运动微型超声电机 |
| WO2015050422A1 (en) * | 2013-10-04 | 2015-04-09 | Aleksandro Stulginskio Universitetas | Device for contact zone diagnostics of piezoelectric motors |
| WO2015198585A1 (ja) * | 2014-06-25 | 2015-12-30 | オリンパス株式会社 | 光走査用アクチュエータおよび光走査装置 |
| CN106533248A (zh) * | 2016-12-08 | 2017-03-22 | 南京航空航天大学 | 单定子三自由度超声电机及其工作方式 |
| CN107147328A (zh) * | 2017-06-21 | 2017-09-08 | 哈尔滨工业大学 | 弯曲压电振子的两自由度压电驱动器及采用该驱动器实现的两自由度运动的激励方法 |
| CN107171589A (zh) * | 2017-06-21 | 2017-09-15 | 哈尔滨工业大学 | 一种钹型两自由度压电驱动器及采用该驱动器实现的两自由度运动的激励方法 |
| CN108400722A (zh) * | 2018-04-18 | 2018-08-14 | 哈尔滨工业大学 | 一种两自由度压电驱动装置及其激励方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109951101A (zh) | 2019-06-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Li et al. | Stepping piezoelectric actuators with large working stroke for nano-positioning systems: A review | |
| Liu et al. | A two-DOF ultrasonic motor using a longitudinal–bending hybrid sandwich transducer | |
| CN1027667C (zh) | 向物体施加力的装置 | |
| CN107147328B (zh) | 弯曲压电振子的两自由度压电驱动器及采用该驱动器实现的两自由度运动的激励方法 | |
| CN109889085B (zh) | 压电驱动的超精密三自由度平面运动平台及其激励方法 | |
| CN109842321B (zh) | 一种超精密三自由度直线压电定位平台及其激励方法 | |
| CN109391170B (zh) | 含零泊松比八边形结构步进式旋转压电作动器及作动方法 | |
| CN109951101B (zh) | 压电驱动的超精密四自由度定位调姿机构及其激励方法 | |
| Yan et al. | A 3-DOFs mobile robot driven by a piezoelectric actuator | |
| CN109861580B (zh) | 一种六自由度压电运动平台及其激励方法 | |
| CN107834893B (zh) | 双十字耦合式压电振子同形模态驱动的平面超声电机及其工作方式 | |
| Ma et al. | A simplified inchworm rotary piezoelectric actuator inspired by finger twist: design, modeling, and experimental evaluation | |
| Wang et al. | Design, analysis and experimental performance of a bionic piezoelectric rotary actuator | |
| CN115566931B (zh) | 一种基于压电晶片驱动的两转动自由度执行器 | |
| Li et al. | A parasitic type piezoelectric actuator with the asymmetrical trapezoid flexure mechanism | |
| CN109889086B (zh) | 一种三自由度压电驱动微纳操控机械臂及其激励方法 | |
| CN107086813B (zh) | 尺蠖型旋转压电驱动平台 | |
| CN109980989B (zh) | 一种两自由度超精密微细物体操作器及其激励方法 | |
| CN113258825B (zh) | 一种基于粘滑与冲击原理耦合的压电驱动器控制方法 | |
| CN109889087B (zh) | 四自由度压电载物台及其激励方法 | |
| CN206686101U (zh) | 四足对称差动作动压电步进直线电机 | |
| Liu et al. | Design and experimental evaluation of a stepper piezoelectric actuator using bending transducers | |
| CN109889090B (zh) | 一种超精密三轴旋转压电调姿机构及其激励方法 | |
| CN109951102B (zh) | 一种两自由度超精密压电驱动平台及其激励方法 | |
| CN109831115B (zh) | 五自由度压电运动平台及其激励方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20200306 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |