CN111168662A - 一种基于压电驱动的折叠式机械臂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于压电驱动的折叠式机械臂，包含转盘、转盘驱动模块、连接块、M个支撑臂、N个连接臂、以及M+N‑1个角度调节模块，M均为大于等于1的整数，N为大于等于2的整数；转盘驱动模块用于驱动所述转盘转动；连接块固定在转盘的上端面上；M个支撑臂、N个连接臂通过M+N‑1个角度调节模块依次相连，形成手臂，手臂前端和连接块固连，后端用于承载外部检测装置。本发明利用压电材料的逆压电效应将电能转换为机械能，依靠摩擦作用直接驱动转盘和手臂旋转，不需要复杂的传动和减速机构，结构简单紧凑，易于实现小型化，且能强磁场及真空环境下工作。

Description

一种基于压电驱动的折叠式机械臂

技术领域

本发明涉及压电驱动技术和托卡马克检测维护领域，尤其涉及一种基于压电驱动的折叠式机械臂。

背景技术

核聚变试验过程中，托卡马克装置在强磁上、超大电流、超低温、极高温等极端工况下运行，装置内各部件的强度、刚度、寿命经受严酷的考验，因此对真空室内壁进行定期的检测与维护是保证核聚变试验正常运行的一项必要工作。现有的轨道+机械臂的有轨式机器人，其轨道系统在ITER装置真空室的铺设时间过长、铺设过程复杂，增加了机器人维护作业时间，降低了作业效率。基于逆压电效应的压电驱动方式在压电陶瓷材料的制备和加工技术得到了进一步发展的情况下，可实现驱动结构的结构紧凑、直接驱动、无电磁干扰、易于小型化等特点，在极端工作环境中拥有者广泛的应用前景。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种基于压电驱动的折叠式机械臂。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种基于压电驱动的折叠式机械臂，包含转盘、转盘驱动模块、连接块、M个支撑臂、N个连接臂、以及M+N-1个角度调节模块，M均为大于等于1的整数，N为大于等于2的整数；

所述转盘驱动模块用于驱动所述转盘转动；

所述连接块固定在转盘的上端面上；

所述支撑臂为两端开口的直线条状空心管，所述连接臂为两端开口的弧形条状空心管；

所述角度调节模块均包含第一压电作动器、第二压电作动器、连接轴、第一连接圆环、第二连接圆环、弹簧以及第一至第四轴承；

所述第一压电作动器、第二压电作动器均包含驱动圆环、连接杆、矩形梁、安装架、第一至第二扭振压电元件组、以及第一至第二弯振压电元件组；所述矩形梁为长方体，包含第一至第四侧面和两个端面，其中，第一侧面平行于第三侧面，第二侧面平行于第四侧面；所述连接杆为柱体，其一个端面和所述矩形梁的一个端面固连，另一个端面为弧面、和所述驱动圆环的侧面固连；所述连接杆、矩形梁同轴且轴线经过所述驱动圆环的中心，所述驱动圆环的两个端面和矩形梁的第一侧面平行；所述安装架包含对称设置在第二侧面中心、第四侧面中心的第一安装片、第二安装片，所述第一安装片、第二安装片上均设有通孔，用于固定旋转压电作动器；所述第一扭振压电元件组、第二扭振压电元件组对称设置在第一侧面中心、第三侧面中心，均包含第一至第四扭振压电元件，所述第一至第四扭振压电元件均和所述矩形梁粘接，形成田字格正方形，且相邻扭振压电元件的极化方向相反；所述第一扭振压电元件组、第二扭振压电元件组的扭振压电元件的极化方向相反；所述第一弯振压电元件组、第二弯振压电元件组对称设置在第一侧面、第三侧面上，均包含两个弯振压电元件；第一弯振压电元件组的两个弯振压电元件对称设置在所述第一扭振压电元件组的两侧、和所述矩形梁粘接，且极化方向相同；所述第一弯振压电元件组、第二弯振压电元件组中弯振压电元件的极化方向相同；所述驱动圆环的一个端面上周向均匀设有m个驱动齿，m为大于等于3的自然数；

所述第一连接圆环、第一压电作动器的驱动圆环、第二压电作动器的驱动圆环、第二连接圆环依次层叠，内壁分别通过第一至第四轴承和所述连接轴相连；第一压电作动器的驱动圆环上的驱动齿和所述第一连接圆环靠近第一压电作动器驱动圆环的端面相抵，第二压电作动器的驱动圆环上的驱动齿和所述第二连接圆环靠近第二压电作动器驱动圆环的端面相抵；所述弹簧套在连接轴上，一端和所述第一压电作动器的驱动圆环相抵、另一端和所述第二压电作动器的驱动圆环相抵；

所述第一个到第M个支撑臂、第一个到第N-1个连接臂的一端均设有用于和所述角度调节模块中第一压电作动器安装架、第二压电作动器安装架相连的固定架；

所述M个支撑臂、N个连接臂通过M+N-1个角度调节模块依次相连，形成手臂，其中，第一个到第M个支撑臂、第一个到第N-1个连接臂设有固定架的一端分别和其对应角度调节模块中的第一压电作动器安装架和第二压电作动器安装架固连，第二个到第M个支撑臂、第一个到第N-1个连接臂未设有固定架的一端分别和其对应角度调节模块的第一连接圆环、第二连接圆环固连；第一个支撑臂未设有固定架的一端和所述连接块固连，且第一个支撑臂和所述转盘上端面平行；第N个连接臂的一端和其对应的角度调节模块的第一连接圆环、第二连接圆环固连，另一端用于承载外部检测装置。

作为本发明一种基于压电驱动的折叠式机械臂进一步的优化方案，所述转盘驱动模块包含转子、定子圆盘、承载轴承、以及第一至第三V形压电直线电机；

所述转子为下端开口的空心圆柱体；

所述定子圆盘设置在所述转子内，其中，定子圆盘上端面的中心和承载轴承的内圈固连、承载轴承的外圈和转子端面中心固连，定子圆盘和外界固定，转子能够相对定子圆盘自由转动；

所述第一至第三V形压电直线电机周向均匀设置在所述定子圆盘的下端面，且第一至第三V形压电直线电机的驱动足均和所述转子的内壁相抵，用于驱动转子转动；

所述转子的上端面和所述转盘的下端面同轴固连。

作为本发明一种基于压电驱动的折叠式机械臂进一步的优化方案，所述固定架包含第一至第四固定片；所述第一至第四固定片上均设有通孔，分别和其对应角度调节模块中第一压电作动器的第一安装片、第一压电作动器的第二安装片、第二压电作动器的第一安装片、第二压电作动器的第二安装片通过螺栓固定。

作为本发明一种基于压电驱动的折叠式机械臂进一步的优化方案，M取2，N取3。

角度调节模块中第一压电作动器、第二压电作动器可以采用两相简谐电压信号单模态驱动方法，包括如下步骤：

步骤A.1），对第一扭振压电元件组、第二弯振压电元件组施加第一简谐电压信号，激励出第一压电作动器形梁的2n+1（n≥0，n为正整数）阶扭振模态，诱发出第一驱动圆环的m阶面外弯振模态，以及第二压电作动器矩形梁的2n+2（n≥0，n为正整数）阶弯振模态和第二驱动圆环的m阶面外弯振模态，此m阶面外弯振模态与第一驱动圆环的m阶面外弯振模态在空间上存在π/2的相位差，导致此时第一、第二驱动圆环的驱动齿运动轨迹相反。在简谐振动下每个驱动齿的运动轨迹均为一个椭圆，在摩擦作用下驱动和驱动齿接触的外界转子沿一个方向旋转；

步骤A.2），如果需要驱动外界转子反向旋转，停止对第一扭振压电元件组、第二弯振压电元件组施加第一简谐电压信号，对第一弯振压电元件组、第二扭振压电元件组施加第二简谐电压信号，激励出第一压电作动器矩形梁的2n+2（n≥0，n为正整数）阶弯振模态，诱发出第一驱动圆环的m阶面外弯振模态，以及第二压电作动器矩形梁的2n+1（n≥0，n为正整数）阶扭振模态，和第二驱动圆环的m阶面外弯振模态，此m阶面外弯振模态与第一驱动圆环的m阶面外弯振模态在空间上存在π/2的相位差，导致此时第一驱动圆环、第二驱动圆环的驱动齿运动轨迹相反。此时驱动齿的运动轨迹与步骤A.1相比均反向，在摩擦作用下驱动和驱动齿接触的外界转子沿反向旋转。

角度调节模块中第一压电作动器、第二压电作动器也可以采用四相简谐电压信号复合模态作动方法，包括如下步骤：

步骤B.1），同时对第一扭振压电元件组、第二扭振压电元件组和第一弯振压电元件组、第二弯振压电元件组施加四相简谐电压信号，使得第一、第二驱动圆环产生两个具有π/2空间相位差的驻波，调整施加在第一扭振压电元件组、第一弯振压电元件组的两相简谐电压信号在时间上的相位差为π/2，调整施加在第二扭振压电元件组、第二弯振压电元件组的两相简谐电压信号在时间上的相位差为-π/2使第一、第二驱动圆环的两个驻波叠加成一个行波，驱动齿在行波下做椭圆运动，且第一、第二驱动圆环驱动齿的运动轨迹相反，在摩擦作用下驱动和驱动齿接触的外界转子沿一个方向旋转；

步骤B.2），如果需要驱动外界转子反向旋转，调整施加在第一扭振压电元件组、第一弯振压电元件组的两相简谐电压信号在时间上的相位差为-π/2，调整施加在第二扭振压电元件组、第二弯振压电元件组的两相简谐电压信号在时间上的相位差为π/2，驱动齿做相反的椭圆运动，在摩擦作用下驱动和驱动齿接触的外界转子沿反向旋转。

同时驱动角度调节模块中第一压电作动器、第二压电作动器，即可调整角度调节模块两端的角度。对各个V形压电直线电机和各个角度调节模块施加相应的间谐电压信号，驱动转盘和手臂运动，通过改变电信号参数，控制手臂的各个连接臂在检测室内展开，从真空室的维护窗口伸入真空室外壁和真空室内壁之间，并保持展开过程中连接臂的运动轨迹与真空室内壁同圆心，搭载的检测装置即可沿运动轨迹进行检测。检测工作完成后，对各个V形压电直线电机和各个角度调节模块施加相应的间谐电压信号，控制整个轨道移出检测室，将手臂收回并进行折叠。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

本发明提出了基于逆压电效应和摩擦作用驱动的基于压电驱动的折叠式机械臂，可规划检测装置的运行路径，实现手臂的快速精准铺设以及机构简单、小型化等特点，可以在真空强磁场等极端环境下工作。

附图说明

图1是折叠式机械臂的折叠示意图；

图2是折叠式机械臂在检测室的展开示意图；

图3是转盘驱动模块的仰视图；

图4是转盘驱动模块的结构爆炸图；

图5是两个连接臂通过转盘驱动模块相连的结构示意图；

图6是转盘驱动模块的结构示意图；

图7是第一压电作动器的结构示意图；

图8是支撑臂的结构示意图；

图9是连接臂的结构示意图。

图中，1-转盘，2-连接块，3-第一个支撑臂，4-第二个支撑臂，5-第一个连接臂，6第二个连接臂，7-第三个连接臂，8-外界检测装置，9-真空室外壁，10-维护窗口，11-真空室内壁，12-转子，13-定子圆盘，14-第一V形压电直线电机，15-角度调节模块，16-第一压电作动器，17-连接圆盘，18-连接轴，19-弹簧，20-驱动齿，21-第一扭振压电元件组，22-弯振压电元件，23-安装架，24-第一固定片。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

本发明可以以许多不同的形式实现，而不应当认为限于这里所述的实施例。相反，提供这些实施例以便使本公开透彻且完整，并且将向本领域技术人员充分表达本发明的范围。在附图中，为了清楚起见放大了组件。

如图1、图2所示，本发明公开了一种基于压电驱动的折叠式机械臂，其特征在于，包含转盘、转盘驱动模块、连接块、M个支撑臂、N个连接臂、以及M+N-1个角度调节模块，M均为大于等于1的整数，N为大于等于2的整数；

所述转盘驱动模块用于驱动所述转盘转动；

所述连接块固定在转盘的上端面上；

所述支撑臂为两端开口的直线条状空心管，所述连接臂为两端开口的弧形条状空心管；

如图6所示，所述角度调节模块均包含第一压电作动器、第二压电作动器、连接轴、第一连接圆环、第二连接圆环、弹簧以及第一至第四轴承；

如图7所示，所述第一压电作动器、第二压电作动器均包含驱动圆环、连接杆、矩形梁、安装架、第一至第二扭振压电元件组、以及第一至第二弯振压电元件组；所述矩形梁为长方体，包含第一至第四侧面和两个端面，其中，第一侧面平行于第三侧面，第二侧面平行于第四侧面；所述连接杆为柱体，其一个端面和所述矩形梁的一个端面固连，另一个端面为弧面、和所述驱动圆环的侧面固连；所述连接杆、矩形梁同轴且轴线经过所述驱动圆环的中心，所述驱动圆环的两个端面和矩形梁的第一侧面平行；所述安装架包含对称设置在第二侧面中心、第四侧面中心的第一安装片、第二安装片，所述第一安装片、第二安装片上均设有通孔，用于固定旋转压电作动器；所述第一扭振压电元件组、第二扭振压电元件组对称设置在第一侧面中心、第三侧面中心，均包含第一至第四扭振压电元件，所述第一至第四扭振压电元件均和所述矩形梁粘接，形成田字格正方形，且相邻扭振压电元件的极化方向相反；所述第一扭振压电元件组、第二扭振压电元件组的扭振压电元件的极化方向相反；所述第一弯振压电元件组、第二弯振压电元件组对称设置在第一侧面、第三侧面上，均包含两个弯振压电元件；第一弯振压电元件组的两个弯振压电元件对称设置在所述第一扭振压电元件组的两侧、和所述矩形梁粘接，且极化方向相同；所述第一弯振压电元件组、第二弯振压电元件组中弯振压电元件的极化方向相同；所述驱动圆环的一个端面上周向均匀设有m个驱动齿，m为大于等于3的自然数；

所述第一连接圆环、第一压电作动器的驱动圆环、第二压电作动器的驱动圆环、第二连接圆环依次层叠，内壁分别通过第一至第四轴承和所述连接轴相连；第一压电作动器的驱动圆环上的驱动齿和所述第一连接圆环靠近第一压电作动器驱动圆环的端面相抵，第二压电作动器的驱动圆环上的驱动齿和所述第二连接圆环靠近第二压电作动器驱动圆环的端面相抵；所述弹簧套在连接轴上，一端和所述第一压电作动器的驱动圆环相抵、另一端和所述第二压电作动器的驱动圆环相抵；

所述第一个到第M个支撑臂、第一个到第N-1个连接臂的一端均设有用于和所述角度调节模块中第一压电作动器安装架、第二压电作动器安装架相连的固定架；

所述M个支撑臂、N个连接臂通过M+N-1个角度调节模块依次相连，形成手臂，其中，第一个到第M个支撑臂、第一个到第N-1个连接臂设有固定架的一端分别和其对应角度调节模块中的第一压电作动器安装架和第二压电作动器安装架固连，第二个到第M个支撑臂、第一个到第N-1个连接臂未设有固定架的一端分别和其对应角度调节模块的第一连接圆环、第二连接圆环固连；第一个支撑臂未设有固定架的一端和所述连接块固连，且第一个支撑臂和所述转盘上端面平行；第N个连接臂的一端和其对应的角度调节模块的第一连接圆环、第二连接圆环固连，另一端用于承载外部检测装置。角度调节模块两端的具体连接方式如图5所示。

如图3、图4所示，所述转盘驱动模块包含转子、定子圆盘、承载轴承、以及第一至第三V形压电直线电机；

所述转子为下端开口的空心圆柱体；

所述定子圆盘设置在所述转子内，其中，定子圆盘上端面的中心和承载轴承的内圈固连、承载轴承的外圈和转子端面中心固连，定子圆盘和外界固定，转子能够相对定子圆盘自由转动；

所述第一至第三V形压电直线电机周向均匀设置在所述定子圆盘的下端面，且第一至第三V形压电直线电机的驱动足均和所述转子的内壁相抵，用于驱动转子转动；

所述转子的上端面和所述转盘的下端面同轴固连。

所述固定架包含第一至第四固定片；所述第一至第四固定片上均设有通孔，分别和其对应角度调节模块中第一压电作动器的第一安装片、第一压电作动器的第二安装片、第二压电作动器的第一安装片、第二压电作动器的第二安装片通过螺栓固定。支撑臂、连接臂中的固定架设置方式分别如图8、图9所示。

M优先取2，N优先取3。

角度调节模块中第一压电作动器、第二压电作动器可以采用两相简谐电压信号单模态驱动方法，包括如下步骤：

步骤A.1），对第一扭振压电元件组、第二弯振压电元件组施加第一简谐电压信号，激励出第一压电作动器矩形梁的2n+1（n≥0，n为正整数）阶扭振模态，诱发出第一驱动圆环的m阶面外弯振模态，以及第二压电作动器矩形梁的2n+2（n≥0，n为正整数）阶弯振模态和第二驱动圆环的m阶面外弯振模态，此m阶面外弯振模态与第一驱动圆环的m阶面外弯振模态在空间上存在π/2的相位差，导致此时第一、第二驱动圆环的驱动齿运动轨迹相反。在简谐振动下每个驱动齿的运动轨迹均为一个椭圆，在摩擦作用下驱动和驱动齿接触的外界转子沿一个方向旋转；

步骤A.2），如果需要驱动外界转子反向旋转，停止对第一扭振压电元件组、第二弯振压电元件组施加第一简谐电压信号，对第一弯振压电元件组、第二扭振压电元件组施加第二简谐电压信号，激励出第一压电作动器矩形梁的2n+2（n≥0，n为正整数）阶弯振模态，激励出第一驱动圆环的m阶面外弯振模态，以及第二压电作动器矩形梁的2n+1（n≥0，n为正整数）阶扭振模态，和第二驱动圆环的m阶面外弯振模态，此m阶面外弯振模态与第一驱动圆环的m阶面外弯振模态在空间上存在π/2的相位差，导致此时第一驱动圆环、第二驱动圆环的驱动齿运动轨迹相反。此时驱动齿的运动轨迹与步骤A.1相比均反向，在摩擦作用下驱动和驱动齿接触的外界转子沿反向旋转。

角度调节模块中第一压电作动器、第二压电作动器也可以采用四相简谐电压信号复合模态作动方法，包括如下步骤：

步骤B.1），同时对第一扭振压电元件组、第二扭振压电元件组和第一弯振压电元件组、第二弯振压电元件组施加四相简谐电压信号，使得第一、第二驱动圆环产生两个具有π/2空间相位差的驻波，调整施加在第一扭振压电元件组、第一弯振压电元件组的两相简谐电压信号在时间上的相位差为π/2，调整施加在第二扭振压电元件组、第二弯振压电元件组的两相简谐电压信号在时间上的相位差为-π/2，使第一、第二驱动圆环的两个驻波叠加成一个行波，驱动齿在行波下做椭圆运动，且第一、第二驱动圆环驱动齿的运动轨迹相反，在摩擦作用下驱动和驱动齿接触的外界转子沿一个方向旋转；

步骤B.2），如果需要驱动外界转子反向旋转，调整施加在第一扭振压电元件组、第一弯振压电元件组的两相简谐电压信号在时间上的相位差为-π/2，调整施加在第二扭振压电元件组、第二弯振压电元件组的两相简谐电压信号在时间上的相位差为π/2，驱动齿做相反的椭圆运动，在摩擦作用下驱动和驱动齿接触的外界转子沿反向旋转。

同时驱动角度调节模块中第一压电作动器、第二压电作动器，即可调整角度调节模块两端的角度。对各个V形压电直线电机和各个角度调节模块施加相应的间谐电压信号，驱动转盘和手臂运动，通过改变电信号参数，控制手臂的各个连接臂在检测室内展开，从真空室的维护窗口伸入真空室外壁和真空室内壁之间，并保持展开过程中连接臂的运动轨迹与真空室内壁同圆心，如图2所示，搭载的检测装置即可沿运动轨迹进行检测。检测工作完成后，对各个V形压电直线电机和各个角度调节模块施加相应的间谐电压信号，控制整个轨道移出检测室，将手臂收回并进行折叠，如图1所示。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于压电驱动的折叠式机械臂，其特征在于，包含转盘、转盘驱动模块、连接块、M个支撑臂、N个连接臂、以及M+N-1个角度调节模块，M均为大于等于1的整数，N为大于等于2的整数；

所述转盘驱动模块用于驱动所述转盘转动；

所述连接块固定在转盘的上端面上；

所述支撑臂为两端开口的直线条状空心管，所述连接臂为两端开口的弧形条状空心管；

所述角度调节模块均包含第一压电作动器、第二压电作动器、连接轴、第一连接圆环、第二连接圆环、弹簧以及第一至第四轴承；

所述第一压电作动器、第二压电作动器均包含驱动圆环、连接杆、矩形梁、安装架、第一至第二扭振压电元件组、以及第一至第二弯振压电元件组；所述矩形梁为长方体，包含第一至第四侧面和两个端面，其中，第一侧面平行于第三侧面，第二侧面平行于第四侧面；所述连接杆为柱体，其一个端面和所述矩形梁的一个端面固连，另一个端面为弧面、和所述驱动圆环的侧面固连；所述连接杆、矩形梁同轴且轴线经过所述驱动圆环的中心，所述驱动圆环的两个端面和矩形梁的第一侧面平行；所述安装架包含对称设置在第二侧面中心、第四侧面中心的第一安装片、第二安装片，所述第一安装片、第二安装片上均设有通孔，用于固定旋转压电作动器；所述第一扭振压电元件组、第二扭振压电元件组对称设置在第一侧面中心、第三侧面中心，均包含第一至第四扭振压电元件，所述第一至第四扭振压电元件均和所述矩形梁粘接，形成田字格正方形，且相邻扭振压电元件的极化方向相反；所述第一扭振压电元件组、第二扭振压电元件组的扭振压电元件的极化方向相反；所述第一弯振压电元件组、第二弯振压电元件组对称设置在第一侧面、第三侧面上，均包含两个弯振压电元件；第一弯振压电元件组的两个弯振压电元件对称设置在所述第一扭振压电元件组的两侧、和所述矩形梁粘接，且极化方向相同；所述第一弯振压电元件组、第二弯振压电元件组中弯振压电元件的极化方向相同；所述驱动圆环的一个端面上周向均匀设有m个驱动齿，m为大于等于3的自然数；

所述第一连接圆环、第一压电作动器的驱动圆环、第二压电作动器的驱动圆环、第二连接圆环依次层叠，内壁分别通过第一至第四轴承和所述连接轴相连；第一压电作动器的驱动圆环上的驱动齿和所述第一连接圆环靠近第一压电作动器驱动圆环的端面相抵，第二压电作动器的驱动圆环上的驱动齿和所述第二连接圆环靠近第二压电作动器驱动圆环的端面相抵；所述弹簧套在连接轴上，一端和所述第一压电作动器的驱动圆环相抵、另一端和所述第二压电作动器的驱动圆环相抵；

所述第一个到第M个支撑臂、第一个到第N-1个连接臂的一端均设有用于和所述角度调节模块中第一压电作动器安装架、第二压电作动器安装架相连的固定架；

所述M个支撑臂、N个连接臂通过M+N-1个角度调节模块依次相连，形成手臂，其中，第一个到第M个支撑臂、第一个到第N-1个连接臂设有固定架的一端分别和其对应角度调节模块中的第一压电作动器安装架和第二压电作动器安装架固连，第二个到第M个支撑臂、第一个到第N-1个连接臂未设有固定架的一端分别和其对应角度调节模块的第一连接圆环、第二连接圆环固连；第一个支撑臂未设有固定架的一端和所述连接块固连，且第一个支撑臂和所述转盘上端面平行；第N个连接臂的一端和其对应的角度调节模块的第一连接圆环、第二连接圆环固连，另一端用于承载外部检测装置。

2.根据权利要求1所述的基于压电驱动的折叠式机械臂，其特征在于，所述转盘驱动模块包含转子、定子圆盘、承载轴承、以及第一至第三V形压电直线电机；

所述转子为下端开口的空心圆柱体；

所述定子圆盘设置在所述转子内，其中，定子圆盘上端面的中心和承载轴承的内圈固连、承载轴承的外圈和转子端面中心固连，定子圆盘和外界固定，转子能够相对定子圆盘自由转动；

所述第一至第三V形压电直线电机周向均匀设置在所述定子圆盘的下端面，且第一至第三V形压电直线电机的驱动足均和所述转子的内壁相抵，用于驱动转子转动；

所述转子的上端面和所述转盘的下端面同轴固连。

3.根据权利要求1所述的基于压电驱动的折叠式机械臂，其特征在于，所述固定架包含第一至第四固定片；所述第一至第四固定片上均设有通孔，分别和其对应角度调节模块中第一压电作动器的第一安装片、第一压电作动器的第二安装片、第二压电作动器的第一安装片、第二压电作动器的第二安装片通过螺栓固定。

4.根据权利要求1所述的基于压电驱动的折叠式机械臂，其特征在于，M取2，N取3。

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