【技术实现步骤摘要】
基于压电纤维的惯性旋转驱动装置
本专利技术属于精密机械驱动领域。应用于微型机器人驱动、微小型机械等方面。
技术介绍
近年来,随着微纳米技术的迅猛发展,在生物医学工程、精密机械、机器人、计算机、自动控制、精密测量、精密器件微制造、超精密加工等
对微小型机械的驱动技术的需求日益增多。传统精密驱动主要采用机械式,如精密丝杠副及滚动滑动导轨、精密螺旋楔块机构等,但由于存在间隙、摩擦、爬行等问题,其精度很难满足要求,在这种条件下发展出许多新型的驱动方式,例如静电吸引式、电磁式、磁致伸缩式、形状记忆合金式以及压电式等。压电驱动的工作原理主要是应用压电材料的逆压电效应,即当压电体受电场作用时会产生形变,与其他方式相比具有机电转化系数高、无电磁干扰、响应速度快等优点,而柔性压电纤维可以使用在曲面结构上,在新型智能材料方面具有广阔的应用前景。另一方面惯性式压电驱动装置因其在工作行程、分辨率、工作频率、运动速度、频率响应、制造成本、受压电元件滞环蠕变影响程度等方面具有独特的优势,已经发展成为压电精密驱动的一个重要部分。现有的压电惯性驱动装置多采用非对称电信号作为激励信号,但这种驱动装置有信号不易于产生、机构不容易控制、有较大回退运动等缺点。鉴于目前压电惯性驱动装置所存在的问题,本专利技术提出一种基于压电纤维的惯性旋转驱动装置,通过控制质量块产生的惯性冲击力,使压电驱动装置产生旋转运动。具有结构简单、易于实现、器件可靠性高、无电磁干扰、激励信号易于产生和控制、装置可控性好等优点。
技术实现思路
本专利技术所需要解决的技术问题是:压电纤维在电信号的激励下,驱动金属板带动质量块转 ...
【技术保护点】
一种基于压电纤维的惯性旋转驱动装置,其包括质量块1(1)、压电纤维1(2)、金属板1(3)、压电纤维2(4)、金属板2(5)、质量块2(6)、支柱(7)、滚动轴承(8)、底板(9),其特征在于:动力源是两片具有柔性的压电纤维,预弯曲呈一定弧度的金属板与压电纤维粘接并在一端连接质量块,整体构成致动器,采用惯性驱动原理工作,电信号激励下,压电纤维伸长变形,金属板带动质量块顺时针迅速转动,相应产生逆时针方向的惯性冲击力,驱动装置整体逆时针转动,然后改变电信号的输入,金属板复原,质量块逆时针移动,装置恢复原来的状态,完成一个运动周期,重复上述过程可以实现装置整体逆时针连续运动。
【技术特征摘要】
1.一种基于压电纤维的惯性旋转驱动装置,其包括质量块1(1)、压电纤维1(2)、金属板1(3)、压电纤维2(4)、金属板2(5)、质量块2(6)、支柱(7)、滚动轴承(8)、底板(9),其特征在于:动力源是两片具有柔性的压电纤维,预弯曲呈一定弧度的金属板与压电纤维粘接并在一端连接质量块,整体构成致动器,采用惯性驱动原理工作,电信号激励下,压电纤维伸长变形,金属板带动质量块顺时针迅速转动,相应产生逆时针方向的惯性冲击力...
【专利技术属性】
技术研发人员:董景石,刘畅,曹义,朱晓刚,徐智,吴越,杨志刚,赵宏伟,
申请(专利权)人:吉林大学,
类型:发明
国别省市:吉林,22
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