CN110492781B - 三级微位移放大机构及其放大方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三级微位移放大机构，包括两个非对称三级放大结构，非对称三级放大结构包括三个的非对称放大单元，分别为第一级放大单元、第二级放大单元、第三级放大单元；两个非对称三级放大机构的位置相反并重叠布置，两个相接触的输入端相连接，两个相接触的放大固定杆相连接，两个相接触的输出端相连接。本发明还公开了一种三级微位移放大机构的放大方法。本发明能够实现更大的位移放大倍数，同时有效地避免了传统轴对称方式中对放大效果无效部分占用的空间。

Description

三级微位移放大机构及其放大方法

技术领域

本发明涉及一种微纳米技术，具体说，涉及一种三级微位移放大机构及其放大方法。

背景技术

微纳米技术(MEMS,nano technology)为微机电系统(MEMS)技术和纳米科学技术(nano science and technology，nano ST)的简称。

以磁致伸缩材料作为驱动器的精密平台可广泛应用于微纳领域，对于在一些需要较低的输出范围，如100um以下，或一些对驱动器体积没有限制的环境下，磁致伸缩驱动器可单独完成运动，不需要借助辅助设备，但在一些输出要求较大的领域和/或对驱动器体积有所限制的环境，单一的依靠磁致伸缩驱动器完成作业是不够的。此时就需要一种对驱动器输出位移进行放大的装置。

柔性铰链是1960年以后发展起来的一种机械传动和支撑机构，是一种铰杆一体化结构的新型弧形切口铰链，它属于可逆弹性结构，在力矩作用下柔性铰链产生明显的弹性角变形，能在机械结构中起到铰链的作用，具有无摩擦、无间隙、运动分辨率高的特点，可用来作为微位移放大机构的传动结构，能同时保证工作精度和输出刚度，在精密机械、精密测量、微米技术和纳米技术等领域得到广泛应用。

柔性位移放大机构的工作原理是依靠柔性铰链的弹性变形进行运动，为了避免寄生运动和温载带来的误差，机构的构型大多采用轴对称式设计，但是，此种设计存在一些问题：在放大机构体积不变的情况下，为了保证对称结构，对放大倍数有效的横向结构只有二分之一，而在保证放大倍数的情况下，整体横向结构又会扩大一倍，这样在兼顾小的体积和大的放大倍数的工况条件下，柔性位移放大机构的应用将会受到限制。

中国专利CN104900573B公开了一种对称式差动杠杆微位移放大装置，包括底座、固定在底座上的基板和与基板位于同一平面上的压电块，压电块具有一个顶压部和两个分别位于顶压部两端且以顶压部的中垂线为中心对称放置的传动部，两个传动部分别连接有一组与基板位于同一平面上的杠杆组件，且两组杠杆组件以所述顶压部的中垂线为中心对称放置，两传动部之间放置有抵顶在顶压部上的压电陶瓷驱动器。通过设置杠杆组件，利用差动杠杆放大的原理，实现位移的放大。该放大机构为轴对称，体积较大，需要将驱动器放在放大机构的内部，不适用于对驱动器体积有所限制的环境。

中国专利CN108109671A公开了一种基于菱形柔性机构的二级位移放大机构，包括初级菱形柔性机构、固定框和次级菱形机构，初级菱形柔性机构固定设置在固定框内，且初级菱形柔性机构的两个初级刚性输入端均通过导向机构与固定框的两个相对内侧面连接，初级菱形柔性机构的刚性输出端均通过定中机构与固定框的两外两个内侧面连接，次级柔性机构的两个次级刚性输入端分别与初级菱形柔性机构的两个初级刚性输出端固定连接，次级柔性机构的次级刚性输出端为位移输出端口。该放大机构体积较大，需要将驱动器放在放大机构内部，不适用于对驱动器体积有所限制的环境，且通过初级菱形柔性机构与次级菱形柔性机构结合后，将输出位移变为原驱动器输出位移的垂直方向。

中国专利CN108297086A公开了一种非对称二级位移放大柔性微操作机构，包括基体，压电陶瓷驱动器，SR位移放大机构，平行四边形杠杆放大机构和预紧螺栓，压电陶瓷驱动器通过预紧螺栓安装在基体上，操作机构仅控制一个钳口的运动，另一个钳口与基体连接固定不动，压电陶瓷驱动器的输出端通过柔性铰链Ⅳ与SR位移放大机构的输入端相连，SR位移放大机构通过柔性铰链Ⅰ与基体相连，SR位移放大机构的输出端通过柔性铰链Ⅱ与平行四边形杠杆放大机构的输入端相连，平行四边形杠杆放大机构输出端通过柔性平行双板机构与钳口相连，柔性平行双板机构上粘贴有金属应变片。该放大机构为非对称二级放大机构，通过SR位移放大机构与平行四边形杠杆放大机构的组合，将垂直方向的输出位移改变为水平方向的位移。

中国专利CN106981316A公开了一种具有三级放大结构的微位移定位平台，包括固定机架、位移输入平台、运动输入机构、两组第一级杠杆机构、两组第二级杠杆机构以及一个半桥式放大机构，两组第一级杠杆机构和两组第二级杠杆机构分别对称，并且第一级杠杆机构和第二级杠杆机构的支点均与固定机架传动连接，运动输入机构的两端分别连接固定机架和位移输入平台，两组第一级杠杆机构的输入端分别于位移输入平台传动连接，输出端分别与相应的第二级杠杆机构的输入端传动连接，半桥式放大机构连接在两组第二级杠杆机构的输出端之间。该放大机构为轴对称，体积较大，需要将驱动器放在放大机构的内部，不适用于对驱动器体积有所限制的环境。

随着现在各种精密器件的不断小型化，学术界和工程界一直在寻找具有大的位移放大比同时又具备小体积的位移放大机构，目前公知的位移放大机构使用的方法只是通过将二者进行折中，或者将位移放大机构做成非对称结构，通过牺牲精度的方式来实现。所以现在位移放大机构的位移放大比、体积小型化和输出精度之间的制约关系仍然是一个有待解决的问题。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种三级微位移放大机构及其放大方法，能够实现更大的位移放大倍数，同时有效地避免了传统轴对称方式中对放大效果无效部分占用的空间。

技术方案如下：

一种三级微位移放大机构，包括两个非对称三级放大结构，非对称三级放大结构包括三个非对称放大单元，分别为第一级放大单元、第二级放大单元、第三级放大单元；非对称放大单元包括：非对称放大单元包括：放大输出杆、放大固定杆、输入端铰链、放大固定端铰链；放大输出杆横向布置，放大固定杆通过放大固定端铰链连接在放大输出杆的下部，放大固定端铰链位于放大输出杆靠近端部的位置；输入端铰链设置在放大输出杆的下部，并位于放大固定端铰链的内侧；第一级放大单元的输入端铰链连接输入端，第二级放大单元通过输入端铰链连接第一级放大单元的放大输出杆的顶部；第三级放大单元通过输入端铰链连接第二级放大单元的放大输出杆的顶部，第三级放大单元的顶部通过放大输出铰链连接输出端，输出端横向布置；输入端铰链、放大固定端铰链、放大输出铰链采用柔性铰链；两个非对称三级放大机构的位置相反并重叠布置，两个相接触的输入端相连接，两个相接触的放大固定杆相连接，两个相接触的输出端相连接。

进一步，通过调节第一级放大单元、第二级放大单元或者第三级放大单元的输入端铰链在放大输出杆的位置来调节放大倍数。

进一步，第三级放大单元的放大固定杆与第一级放大单元的放大固定杆相连接。

进一步，输入端设置有输入杆。

进一步，三个非对称放大单元的放大固定杆位于输入端两侧。

一种三级微位移放大机构的放大方法，包括：

第一级放大单元的输入杆连接磁致伸缩驱动器的位移输出端，放大固定杆固定连接在磁致伸缩驱动器的内部；磁致伸缩驱动器输入的微位移经输入杆传递至输入端，输入端将位移传递至第一级放大单元的输入端铰链，输入端铰链将位移传递至第一级放大单元的放大输出杆；两个第一级放大单元的放大输出杆同时发生偏转，端部向上移动；

第一级放大单元的放大输出杆将放大后的位移传递给两个第二级放大单元的输入端铰链，第二级放大单元的输入端铰链将位移传递至第二级放大单元的放大输出杆，第二级放大单元的放大输出杆发生偏转，端部向上移动；

第二级放大单元的放大输出杆将放大后位移传递给两个第三级放大单元的输入端铰链，第三级放大单元的输入端铰链将位移传递至第三级放大单元的放大输出杆，第三级放大单元的放大输出杆发生偏转，端部向上移动；

两个第三级放大单元的放大输出杆将放大后位移传递给放大输出铰链，放大输出铰链带动第三级放大单元的输出端向上移动，实现磁致伸缩驱动器的微位移的放大输出。

优选的，放大固定杆固定不动，通过放大固定端铰链对第一级放大单元的放大输出杆的端部起到拉的作用；第二级放大单元的放大固定杆固定不动，第二级放大单元的放大固定杆通过放大固定端铰链对第二级放大单元的放大输出杆的端部起到拉的作用；第一级放大单元的放大输出杆通过放大输出铰链对第二级放大单元的放大输出杆顶起，第二级放大单元的放大输出杆发生偏转；第三级放大单元的放大固定杆通过放大固定端铰链对第三级放大单元的放大输出杆的端部起到拉的作用，第二级放大单元的放大输出杆通过放大输出铰链对第三级放大单元的放大输出杆顶起。

优选的，通过调节第一级放大单元的输入端铰链、第二级放大单元的输入端铰链或者第三级放大单元的输入端铰链与放大输出杆的连接位置来改变放大倍数。

本发明技术效果包括：

1、本发明由于采用了非轴向对称，有效地避免了传统轴对称方式中对放大效果无效的部分占用的空间，在达到同样效果的情况下，减小了放大机构的体积，本放大机构可以放在磁致伸缩驱动器的内部，因此使得驱动器小型化。

2、本发明由于采用了非轴向对称，有效地避免了传统轴对称方式中对放大效果无效部分占用的空间，在同样的体积下，本发明能够实现更大的位移放大倍数，因此具有更大的行程。

附图说明

图1是本发明中非对称放大单元的结构示意图；

图2是本发明中非对称三级放大结构的结构示意图；

图3是本发明中是本发明中三级微位移放大机构的正面结构示意图；

图4是本发明中是本发明中三级微位移放大机构的立体结构示意图；

图5是本发明中第一非对称三级放大结构的结构示意图；

图6是本发明中第二非对称三级放大结构的结构示意图。

具体实施方式

以下描述充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践和再现。

如图1所示，是本发明中非对称放大单元1的结构示意图。

非对称放大单元1包括：放大输出杆11、放大固定杆12、输入端铰链13、放大固定端铰链14；放大输出杆11横向布置，放大固定杆12通过放大固定端铰链14连接在放大输出杆11的下部，放大固定端铰链14位于放大输出杆11靠近端部的位置；输入端铰链13设置在放大输出杆11的下部，并位于放大固定端铰链14的内侧。输入端铰链13、放大固定端铰链14采用柔性铰链。

利用杠杆原理，放大固定端铰链14对放大输出杆11的端部起拉的作用，输入端铰链13起支撑作用，可以通过调节输入端铰链13在放大输出杆11的位置来改变放大倍数。

非对称放大单元1采用了非轴向对称结构，有效地避免了传统轴对称方式中对放大效果无效的部分占用的空间，减小了放大机构的体积。

如图2所示，是本发明中非对称三级放大结构的结构示意图。

非对称三级放大结构包括：三个相串接的非对称放大单元1，三个非对称放大单元1分别为第一级放大单元、第二级放大单元第三级放大单元；第一级放大单元的输入端铰链13连接输入端2，输入端2连接有输入杆5；第二级放大单元通过输入端铰链13连接第一级放大单元的放大输出杆11的顶部；第三级放大单元通过输入端铰链13连接第二级放大单元的放大输出杆11的顶部，第三级放大单元的放大固定杆12与第一级放大单元的放大固定杆12相连接；三个非对称放大单元1的放大固定杆12位于输入端2两侧；三级放大结构的顶部通过放大输出铰链4连接输出端3，输出端3横向布置。放大输出铰链4采用柔性铰链。

可以通过调节输入端铰链13在放大输出杆11的位置来调节放大倍数。

如图3所示，是本发明中是本发明中三级微位移放大机构的正面结构示意图；如图4所示，是本发明中是本发明中三级微位移放大机构的立体结构示意图。

三级微位移放大机构包括：两个非对称三级放大结构，两个非对称三级放大结构的位置相反并重叠布置，两个非对称三级放大结构重叠后，两个相接触的输入端2相连接，两个相接触的输入杆5相连接，两个相接触的放大固定杆12相连接，两个相接触的输出端3相连接。三级微位移放大机构其它非连接部分可自由活动。输入杆5能够方便引入微位移。

两个非对称三级放大结构位置相反，即一个非对称三级放大结构水平翻转180°后为另一个非对称三级放大结构。

三级微位移放大机构的放大方法，具体步骤包括：

第一级放大单元的输入杆5连接磁致伸缩驱动器的位移输出端，放大固定杆12固定连接在磁致伸缩驱动器的内部；

磁致伸缩驱动器输入的微位移经输入杆5传递至输入端2，输入端2将位移传递至第一级放大单元的输入端铰链13，输入端铰链13将位移传递至第一级放大单元的放大输出杆11；两个第一级放大单元的放大输出杆11同时发生偏转，端部向上移动；

第一级放大单元的放大输出杆11将放大后的位移传递给两个第二级放大单元的输入端铰链13，第二级放大单元的输入端铰链13将位移传递至第二级放大单元的放大输出杆11，第二级放大单元的放大输出杆11发生偏转，端部向上移动；

第二级放大单元的放大输出杆11将放大后位移传递给两个第三级放大单元的输入端铰链13，第三级放大单元的输入端铰链13将位移传递至第三级放大单元的放大输出杆11，第三级放大单元的放大输出杆11发生偏转，端部向上移动；

两个第三级放大单元的放大输出杆11将放大后位移传递给放大输出铰链4，放大输出铰链4带动第三级放大单元的输出端3向上移动，实现磁致伸缩驱动器的微位移的放大输出。

放大固定杆12固定不动，通过放大固定端铰链14对第一级放大单元的放大输出杆11的端部起到拉的作用，输入端通过输入端铰链对第一级放大单元的放大输出杆11顶起，第一级放大单元的放大输出杆11发生偏转；第二级放大单元的放大固定杆12固定不动，第二级放大单元的放大固定杆12通过放大固定端铰链14对第二级放大单元的放大输出杆11的端部起到拉的作用；第一级放大单元的放大输出杆11通过放大输出铰链13对第二级放大单元的放大输出杆11顶起，第二级放大单元的放大输出杆11发生偏转，端部向上移动；第三级放大单元的放大固定杆12通过放大固定端铰链14对第三级放大单元的放大输出杆11的端部起到拉的作用，第二级放大单元的放大输出杆11通过放大输出铰链13对第三级放大单元的放大输出杆11顶起，第三级放大单元的放大输出杆11发生偏转，端部向上移动。

通过调节第一级放大单元的输入端铰链13、第二级放大单元的输入端铰链13、第三级放大单元的输入端铰链13与放大输出杆11的连接位置来改变放大倍数。

如图5所示，是本发明中第一非对称三级放大结构100的结构示意图。

本发明优选实施例中，三级微位移放大机构包括：第一非对称三级放大结构100和第二非对称三级放大结构200。

第一非对称三级放大机构100采用三级放大，其结构包括：第一输入杆101、第一输入端102、第一输入端铰链103、第一一级放大固定杆104、第一一级放大固定端铰链105、第一一级放大输出杆106；第一一级放大输出铰链107、第一二级放大固定杆108、第一二级放大固定端铰链109、第一二级放大输出杆110、第一二级放大输出铰链111、第一三级放大固定杆112、第一三级放大固定端铰链113、第一三级放大输出杆114、第一三级放大输出铰链115、第一输出端116。

第一输入端铰链103、第一一级放大固定端铰链105、第一一级放大输出铰链107、第一二级放大固定端铰链109、第一二级放大输出铰链111、第一二级放大输出铰链111、第一三级放大固定端铰链113、第一三级放大输出铰链115采用柔性铰链。

第一输入端102的顶部通过第一输入端铰链103连接在第一一级放大输出杆106的底部，第一一级放大固定杆104的顶部通过第一一级放大固定端铰链105连接第一一级放大输出杆106的底部；第一一级放大输出杆106横向布置，第一一级放大固定杆104位于第一输入端102的左侧；第一输入端铰链103、第一一级放大固定端铰链105位于第一一级放大输出杆106的左侧；第一二级放大固定杆108的顶部通过第一二级放大固定端铰链109连接在第一二级放大输出杆110的底部，第一一级放大输出杆106的顶部通过第一一级放大输出铰链107连接在第一二级放大输出杆110的底部；第一二级放大输出杆110横向布置，第一二级放大固定端铰链109位于第一一级放大输出铰链107的右侧，第一一级放大输出铰链107位于第一一级放大输出杆106的右侧；第一二级放大输出杆110的顶部通过第一二级放大输出铰链111连接在第一三级放大输出杆114的底部，第一三级放大固定杆112连接第一三级放大固定端铰链113，第一三级放大固定端铰链113连接在第一三级放大输出杆114的底部，第一三级放大固定端铰链113位于第一二级放大输出铰链111在左侧；第一三级放大输出铰链115连接在第一三级放大输出杆114的顶部，并位于右侧，第一三级放大输出铰链115连接在第一输出端116的底部，第一输出端112横向布置。

如图6所示，是本发明中第二非对称三级放大结构200的结构示意图。

第二非对称三级放大结构200采用三级放大，其结构包括：第二输入杆201、第二输入端202、第二输入端铰链203、第二一级放大固定杆204、第二一级放大固定端铰链205、第二一级放大输出杆206；第二一级放大输出铰链207、第二二级放大固定杆208、第二二级放大固定端铰链209、第二二级放大输出杆210、第二二级放大输出铰链211、第二三级放大固定杆212、第二三级放大固定端铰链213、第二三级放大输出杆214、第二三级放大输出铰链215、第二输出端216。

第二输入端铰链203、第二一级放大固定端铰链205、第二一级放大输出铰链207、第二二级放大固定端铰链209、第二二级放大输出铰链211采用柔性铰链、第二三级放大固定端铰链213、第二三级放大输出铰链215。

第二输入端202的顶部通过第二输入端铰链203连接在第二一级放大输出杆206的底部，第二一级放大固定杆204的顶部通过第二一级放大固定端铰链205连接第二一级放大输出杆206的底部；第二一级放大输出杆206横向布置，第二一级放大固定杆204位于第二输入端202的右侧；第二输入端铰链203、第二一级放大固定端铰链205位于第二一级放大输出杆206的右侧；第二二级放大固定杆208的顶部通过第二二级放大固定端铰链209连接在第二二级放大输出杆210的底部，第二一级放大输出杆206的顶部通过第二一级放大输出铰链207连接在第二二级放大输出杆210的底部；第二二级放大输出杆210横向布置，第二二级放大固定端铰链209位于第二一级放大输出铰链207的左侧，第二一级放大输出铰链207位于第二一级放大输出杆206的左侧；第二二级放大输出铰链211连接在第二二级放大输出杆210的顶部右侧；第二三级放大输出杆214的底部连接第二二级放大输出铰链211，第二三级放大固定端铰链213连接在第二三级放大输出杆214的底部，第二三级放大固定端铰链213位于第二二级放大输出铰链211的右端；第二三级放大固定端铰链213连接第二三级放大固定杆212，第二三级放大固定杆212连接第二一级放大固定杆204；第二三级放大输出铰链215连接在第二三级放大输出杆214的顶部右侧，第二输出端216的底部连接第二三级放大输出铰链215，第二输出端216横向布置。

第一非对称三级放大机构100和第二非对称三级放大机构200中，第一第二输入杆101、第二输入杆201固定连接，第一输入端102和第二输入端202固定连接，第一输出端116和第二输出端216固定连接；第一一级放大固定杆104、第一三级放大固定杆112、第二二级放大固定杆208固定连接；第一二级放大固定杆108、第二一级放大固定杆204、第二三级放大固定杆212固定连接。

三级微位移放大机构的放大方法，步骤包括：

步骤1：第一输入杆101、第二输入杆201连接磁致伸缩驱动器的位移输出端，第一一级放大固定杆104、第一三级放大固定杆112、第二二级放大固定杆208固定连接以及第一二级放大固定杆108、第二一级放大固定杆204、第二三级放大固定杆212连接在磁致伸缩驱动器的内部；第一输入杆101将磁致伸缩驱动器输入的微位移传递至第一输入端102，同时，第二输入杆201将磁致伸缩驱动器输入的微位移传递至第二输入端202；

步骤2：第一输入端102将位移传递至第一输入端铰链103，第一输入端铰链103将位移传递至第一一级放大输出杆106；同时，第二输入端202将位移传递至第二输入端铰链203，第二输入端铰链203将位移传递至第二一级放大输出杆206；第一一级放大输出杆106发生偏转，右端向上移动，第二一级放大输出杆206发生偏转，左端向上移动；

第一一级放大固定杆104、第二一级放大固定杆204的位置固定，第一一级放大固定杆104和第二一级放大固定杆204固定不动，利用杠杆原理，第一一级放大固定杆104通过第一一级放大固定端铰链105对第一一级放大输出杆106的端部起到拉的作用，第一输入端102通过第一输入端铰链103对第一一级放大输出杆106顶起，第一一级放大输出杆106发生偏转，右端向上移动；第二一级放大固定杆204通过第二一级放大固定端铰链205对第二一级放大输出杆206的右端起到拉的作用，第二输入端202通过第二输入端铰链203对第二一级放大输出杆206的左端顶起，第二一级放大输出杆206发生偏转，左端向上移动。

第一一级放大固定端铰链105、第一输入端铰链103的左侧弧口变小，右侧弧口变大，第二一级放大固定端铰链205、第二输入端铰链203的左侧弧口变大、右侧弧口变小。

步骤3：第一一级放大输出杆106将放大后位移传递给第一一级放大输出铰链107，第一一级放大输出铰链107将位移传递至第一二级放大输出杆110，第一二级放大输出杆110发生偏转，左端向上移动；第二一级放大输出杆206将位移传递给第二一级放大输出铰链207，第二一级放大输出铰链207将位移传递至第二二级放大输出杆210，第二二级放大输出杆210发生偏转，右端向上移动；

第一二级放大固定杆108固定不动，第一二级放大固定杆108通过第一二级放大固定端铰链109对第一二级放大输出杆110的端部起到拉的作用，第一一级放大输出杆106通过第一一级放大输出铰链107对第一二级放大输出杆110顶起，第一二级放大输出杆110发生偏转，左端向上移动；第二二级放大固定杆208固定不动，第二二级放大固定杆208通过第二二级放大固定端铰链209对第二二级放大输出杆210的端部起到拉的作用，第二一级放大输出杆206通过第二一级放大输出铰链207对第二二级放大输出杆210顶起，第二二级放大输出杆210发生偏转，右端向上移动。

第一一级放大输出铰链107、第一二级放大固定端铰链109左侧弧口变大、右侧弧口变小，从而使第一二级放大输出杆110的左端向上移动；第二一级放大输出铰链207、第二二级放大固定端铰链209左侧弧口变小、右侧弧口变大，第二二级放大输出杆210的右端向上移动。

步骤4：第一二级放大输出杆110将放大后位移传递给第一二级放大输出铰链111，第一二级放大输出铰链111将放大后位移传递给第一三级放大输出杆114，第一三级放大输出杆114将位移传递给第一三级放大输出铰链115；同时，第二二级放大输出杆210将位移传递给第二二级放大输出铰链211，第二二级放大输出铰链211将放大后位移传递给第二三级放大输出杆214，第二三级放大输出杆214将位移传递给第二三级放大输出铰链215；

第一二级放大输出铰链111、第一三级放大固定端铰链113左侧弧口变小、右侧弧口变大，第二二级放大输出铰链211、第二三级放大固定端铰链213的左侧弧口变大、右侧弧口变小。

第一一级放大固定杆104、第一三级放大固定杆112、第二二级放大固定杆208固定连接；第一二级放大固定杆108、第二一级放大固定杆204、第二三级放大固定杆212固定连接，在力的作用下，连接后的第一输出端112、第二输出端212输出的位移方向为轴向向上，消除了第一一级放大输出杆106与第二一级放大输出杆206，第一二级放大输出杆110与第二二级放大输出杆210，第一三级放大输出杆114、第二三级放大输出杆214，以及第一输出端112、第二输出端212的横向位移，避免产生剪切力，有效提高了轴向输出精度。

步骤5：第一三级放大输出铰链115将位移传递给第二输出端212，第二输出端212向上移动。

本发明所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.一种三级微位移放大机构，其特征在于，包括两个非对称三级放大结构，非对称三级放大结构包括三个非对称放大单元，分别为第一级放大单元、第二级放大单元、第三级放大单元；非对称放大单元包括：非对称放大单元包括：放大输出杆、放大固定杆、输入端铰链、放大固定端铰链；放大输出杆横向布置，放大固定杆通过放大固定端铰链连接在放大输出杆的下部，放大固定端铰链位于放大输出杆靠近端部的位置；输入端铰链设置在放大输出杆的下部，并位于放大固定端铰链的内侧；第一级放大单元的输入端铰链连接输入端，第二级放大单元通过输入端铰链连接第一级放大单元的放大输出杆的顶部；第三级放大单元通过输入端铰链连接第二级放大单元的放大输出杆的顶部，第三级放大单元的顶部通过放大输出铰链连接输出端，输出端横向布置；输入端铰链、放大固定端铰链、放大输出铰链采用柔性铰链；两个非对称三级放大结构的位置相反，一个非对称三级放大结构水平翻转180°后与另一个非对称三级放大结构重叠布置，两个相接触的输入端相连接，两个相接触的放大固定杆相连接，两个相接触的输出端相连接；三个非对称放大单元的放大固定杆位于输入端两侧，第三级放大单元的放大固定杆与第一级放大单元的放大固定杆相连接。

2.如权利要求1所述三级微位移放大机构，其特征在于，通过调节第一级放大单元、第二级放大单元或者第三级放大单元的输入端铰链在放大输出杆的位置来调节放大倍数。

3.如权利要求1所述三级微位移放大机构，其特征在于，输入端设置有输入杆。

4.如权利要求1-3任一项所述的三级微位移放大机构的放大方法，其特征在于，包括：

第一级放大单元的输入杆连接磁致伸缩驱动器的位移输出端，放大固定杆固定连接在磁致伸缩驱动器的内部；磁致伸缩驱动器输入的微位移经输入杆传递至输入端，输入端将位移传递至第一级放大单元的输入端铰链，输入端铰链将位移传递至第一级放大单元的放大输出杆；两个第一级放大单元的放大输出杆同时发生偏转，端部向上移动，放大固定杆固定不动，通过放大固定端铰链对第一级放大单元的放大输出杆的端部起到拉的作用；

第一级放大单元的放大输出杆将放大后的位移传递给两个第二级放大单元的输入端铰链，第二级放大单元的输入端铰链将位移传递至第二级放大单元的放大输出杆，第二级放大单元的放大输出杆发生偏转，端部向上移动；第二级放大单元的放大固定杆固定不动，第二级放大单元的放大固定杆通过放大固定端铰链对第二级放大单元的放大输出杆的端部起到拉的作用；第一级放大单元的放大输出杆通过放大输出铰链对第二级放大单元的放大输出杆顶起；

第二级放大单元的放大输出杆将放大后位移传递给两个第三级放大单元的输入端铰链，第三级放大单元的输入端铰链将位移传递至第三级放大单元的放大输出杆，第三级放大单元的放大输出杆发生偏转，端部向上移动；第三级放大单元的放大固定杆通过放大固定端铰链对第三级放大单元的放大输出杆的端部起到拉的作用，第二级放大单元的放大输出杆通过放大输出铰链对第三级放大单元的放大输出杆顶起；

两个第三级放大单元的放大输出杆将放大后位移传递给放大输出铰链，放大输出铰链带动第三级放大单元的输出端向上移动，实现磁致伸缩驱动器的微位移的放大输出。

5.如权利要求4所述三级微位移放大机构的放大方法，其特征在于，通过调节第一级放大单元的输入端铰链、第二级放大单元的输入端铰链或者第三级放大单元的输入端铰链与放大输出杆的连接位置来改变放大倍数。