【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机器人，具体涉及一种自锁型尺蠖式线性压电作动器及工作方法。
技术介绍
1、在面向空间环境的应用中，微型、高精度的调整与定位技术是关键组成部分，如卫星定位、空间望远镜对焦和科学实验装置的精细操控，对作动器的性能要求极高。传统的作动器，如电磁作动器，虽然在地面应用中表现优异，但在空间环境下常因体积大、质量重、能耗高和辐射敏感性等问题而不适用。此外，这些作动器常常无法达到空间应用所需的极高精度和重复定位精度。压电作动器因其出色的精确度、高响应速度和紧凑的结构，成为解决空间应用中精密调资运动的理想选择。压电作动器利用压电材料的压电效应，即在电场作用下发生形变，从而产生位移，这种作动器特别适合于需要微米及亚微米级位移精度的应用。
2、但现有技术中的作动器，由于设计于空间受限的环境下，但其稳定性不足且受力不均匀，这会导致一定的位移误差和震动；且现有技术中的作动器在实际使用过程中，不能进行对作动器的位移进行监测和调整。
技术实现思路
1、因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的作动器在实际使用过程中，不能进行对作动器的位移进行监测和调整的问题，从而提供一种自锁型尺蠖式线性压电作动器及工作方法。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种自锁型尺蠖式线性压电作动器，包括：壳体和驱动组件、两组夹紧组件、导轨、以及绝缘支架；所述驱动组件和夹紧组件均设于所述壳体内，两组所述夹紧组件设于所述驱动组件的两侧，所述导轨贯穿所述驱动组件和夹紧组件、以及壳体，
3、进一步地，所述驱动组件包括驱动足和压电陶瓷叠堆，所述驱动足上对称设有两个容纳位，所述压电陶瓷叠堆设于所述容纳位内，且位于所述导轨的两侧。
4、进一步地，所述驱动足还包括放置位，所述放置位设于两个所述容纳位之间，所述绝缘支架设于所述放置位上。
5、进一步地，一组所述夹紧组件包括两个对称设置的夹紧足，所述夹紧足内设有压电陶瓷叠堆。
6、进一步地，所述夹紧足的外壁上设有凸块，所述凸块插入至所述导轨的凹槽内。
7、进一步地，所述导轨上设有绝缘条，所述电阻丝设于所述绝缘条内。
8、进一步地，还包括润滑件，所述润滑件设于所述导轨的两侧，且所述润滑件与所述壳体连接。
9、进一步地，所述润滑件为轴承。
10、进一步地，所述壳体包括第一壳体和第二壳体、以及中壳体，所述第一壳体和第二壳体与两组所述夹紧组件连接，所述中壳体与所述驱动组件连接。
11、本专利技术还提供了一种采用所述的自锁型尺蠖式线性压电作动器的工作方法，包括：
12、由于电阻丝接入电路中的电阻值和作动器在导轨上位移值存在线性对应关系，在通电后，通过微处理器给定作动器运动目标，此时，作动器在导轨上运动至指定位置，导电弹片跟随作动器在导轨上水平向左或向右运动，并且，导电弹片的运动，使得接入采集电路的电阻丝阻值变大或变小，通过采集电路，将电阻变化转换成电压模拟信号变化，并通过数模转换器反馈至微处理器中，微处理器对反馈的电压模拟信号和指定位置处的电压信号作出比较，并判断是否到达指定位置，判断完成后发出指令信号，实现对作动器位移的监测和调整。
13、本专利技术技术方案，具有如下优点：
14、本专利技术提供的自锁型尺蠖式线性压电作动器，包括：壳体和驱动组件、两组夹紧组件、导轨、以及绝缘支架；所述驱动组件和夹紧组件均设于所述壳体内，两组所述夹紧组件设于所述驱动组件的两侧，所述导轨贯穿所述驱动组件和夹紧组件、以及壳体，所述导轨上设有电阻丝，所述绝缘支架设于所述驱动组件内，所述绝缘支架上设有导电弹片，所述电阻丝与所述导电弹片连接。
15、通过将驱动组件和两组夹紧组件设置在壳体内，即可利用壳体对驱动组件和两足夹紧组件进行保护。并且，两组夹紧组件设置在驱动组件的两侧，并通过导轨贯穿该壳体和驱动组件、以及两组夹紧组件，从而实现驱动组件和夹紧组件沿导轨的长度方向上的移动，从而实现自锁型尺蠖式线性压电作动器的线性运动。同时，导轨上的电阻丝，与绝缘支架上的导电弹片连接，由于电阻丝接入电路中的电阻值和作动器在导轨上位移值存在线性对应关系，在通电后，通过微处理器给定作动器运动目标，此时，作动器在导轨上运动至指定位置，导电弹片跟随作动器在导轨上水平向左或向右运动，并且，导电弹片的运动，使得接入采集电路的电阻丝阻值变大或变小，通过采集电路，将电阻变化转换成电压模拟信号变化，并通过数模转换器反馈至微处理器中，微处理器对反馈的电压模拟信号和指定位置处的电压信号作出比较，并判断是否到达指定位置，判断完成后发出指令信号，实现对作动器位移的监测和调整。
16、该自锁型尺蠖式线性压电作动器，具有高紧凑型和微型化的特点，此构型能够在太空环境中实现精密调资运动。同时，驱动组件和夹紧组件均为模块化设计，采用模块化设计，可以根据现场需要增加或减少模块，并且模块的安装和拆卸简单便捷。
17、同时压电作动器整体结构采用对称分布，由于每组夹紧组件都有独立支撑点位的设计，使其拥有更高的稳定性，减少了震动和位移误差，同时这种设计方式提高了其带负载的能力；对称分布有利于受力更加均匀，减少了结构的应力集中，有利于延长机构的使用寿命；对称的排列方式使得压电作动器有较好的位移精度，而高精度的位移放大器具有更好的重复性，适合长期稳定工作；最后在装配方面，相较于差动式分布，其具有更高的装配精度和制造可靠性。
18、提供
技术实现思路
部分是为了以简化的形式来介绍对概念的选择，它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。
技术实现思路
部分无意标识本公开的重要特征或必要特征，也无意限制本公开的范围。
【技术保护点】
1.一种自锁型尺蠖式线性压电作动器，其特征在于，包括：壳体(1)和驱动组件(2)、两组夹紧组件(3)、导轨(4)、以及绝缘支架(5)；驱动组件(2)和夹紧组件(3)均设于壳体(1)内，两组夹紧组件(3)设于驱动组件(2)的两侧，导轨(4)贯穿驱动组件(2)和夹紧组件(3)、以及壳体(1)，导轨(4)上设有电阻丝(6)，绝缘支架(5)设于驱动组件(2)内，绝缘支架(5)上设有导电弹片(7)，电阻丝(6)与导电弹片(7)连接。
2.根据权利要求1所述的一种自锁型尺蠖式线性压电作动器，其特征在于，驱动组件(2)包括驱动足(8)和压电陶瓷叠堆(9)，驱动足(8)上对称设有两个容纳位(10)，压电陶瓷叠堆(9)设于容纳位(10)内，且位于导轨(4)的两侧。
3.根据权利要求2所述的一种自锁型尺蠖式线性压电作动器，其特征在于，驱动足(8)还包括放置位(11)，放置位(11)设于两个容纳位(10)之间，绝缘支架(5)设于放置位(11)上。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种自锁型尺蠖式线性压电作动器，其特征在于，一组夹紧组件(3)包括两个对称设置的夹紧
5.根据权利要求4所述的一种自锁型尺蠖式线性压电作动器，其特征在于，夹紧足(12)的外壁上设有凸块(13)，凸块(13)插入至导轨(4)的凹槽(14)内。
6.根据权利要求5所述的一种自锁型尺蠖式线性压电作动器，其特征在于，导轨(4)上设有绝缘条(15)，电阻丝(6)设于绝缘条(15)内。
7.根据权利要求5所述的一种自锁型尺蠖式线性压电作动器，其特征在于，还包括润滑件(16)，润滑件(16)设于导轨(4)的两侧，且润滑件(16)与壳体(1)连接。
8.根据权利要求5所述的一种自锁型尺蠖式线性压电作动器，其特征在于，润滑件(16)为轴承。
9.根据权利要求5所述的一种自锁型尺蠖式线性压电作动器，其特征在于，壳体(1)包括第一壳体(17)和第二壳体(18)、以及中壳体(19)，第一壳体(17)和第二壳体(18)与两组夹紧组件(3)连接，中壳体(19)与驱动组件(2)连接。
10.一种采用权利要求1-9中任一项所述的自锁型尺蠖式线性压电作动器的工作方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种自锁型尺蠖式线性压电作动器，其特征在于，包括：壳体(1)和驱动组件(2)、两组夹紧组件(3)、导轨(4)、以及绝缘支架(5)；驱动组件(2)和夹紧组件(3)均设于壳体(1)内，两组夹紧组件(3)设于驱动组件(2)的两侧，导轨(4)贯穿驱动组件(2)和夹紧组件(3)、以及壳体(1)，导轨(4)上设有电阻丝(6)，绝缘支架(5)设于驱动组件(2)内，绝缘支架(5)上设有导电弹片(7)，电阻丝(6)与导电弹片(7)连接。
2.根据权利要求1所述的一种自锁型尺蠖式线性压电作动器，其特征在于，驱动组件(2)包括驱动足(8)和压电陶瓷叠堆(9)，驱动足(8)上对称设有两个容纳位(10)，压电陶瓷叠堆(9)设于容纳位(10)内，且位于导轨(4)的两侧。
3.根据权利要求2所述的一种自锁型尺蠖式线性压电作动器，其特征在于，驱动足(8)还包括放置位(11)，放置位(11)设于两个容纳位(10)之间，绝缘支架(5)设于放置位(11)上。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种自锁型尺蠖式线性压电作动器，其特征在于，一组夹紧组件(3)包括两个对称设置的夹紧足(1...
【专利技术属性】
技术研发人员：柏德恩，单俊辉，唐超权，唐玮，周公博，朱真才，汤裕，李猛钢，王庆国，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：
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