一种基于电热驱动的MEMS旋转执行器

摘要

本发明公开了一种基于电热驱动的MEMS旋转执行器，所述基于电热驱动的MEMS旋转执行器包含四层结构，其中第二层是该执行器的主要结构层，在两端的阵列V型电热驱动器上加载相同的电压，V型电热驱动器的顶端输出力和位移，经过两级柔性杠杆机构的放大作用，从而使中间的圆环获得较大的转动角度。本发明可集成于微机电系统(MEMS)，能够产生大旋转角度的微执行器；且结构简单，设计方法新颖，可采用标准的SOIMUMPs工艺加工，能够有效地增大圆环的转动角度，促进了执行器在MEMS领域的发展和应用。

主权项

一种基于电热驱动的MEMS旋转执行器，包括旋转圆环(9)，其特征在于，它还包括自上而下紧贴的至少四层结构：电极层(a)、结构层(b)、电绝缘氧化隔离层(c)和基底层(d)，所述电极层包括四个电极(A1、A2、A3、A4)，四个电极(A1、A2、A3、A4)对称分布在执行器的两端；所述结构层包括阵列V型电热驱动器和杠杆，所述杠杆包括推力杠杆(4)和拉力杠杆(7)；所述电绝缘氧化隔离层包括阵列V型电热驱动器的锚点(m、n、p、q)和杠杆的锚点(u、v、x、y)；所述结构层还包括与阵列V型电热驱动器和推力杠杆(4)相连的柔性梁(2)、推力杠杆(4)在锚点(u)处的柔性梁(3)、推力杠杆(4)和拉力杠杆(7)的连接梁(5)、拉力杠杆(7)在锚点(v)处的柔性梁(6)、旋转圆环(9)、拉力杠杠(7)与旋转圆环(9)的柔性连接梁(8)，其中推力杠杆(4)和拉力杠杠(7)为柔性杠杆机构的主要组成部分，所述执行器的结构层以旋转圆环(9)为对称点，所述阵列V型电热驱动器和柔性杠杆机构皆是具有一定刚度的弹性机构。