多自由度仿生压电驱动装置

摘要

本实用新型涉及一种多自由度仿生压电驱动装置，属于精密加工领域。由基壳、定子、转子组成，基于步进方式工作，定子上无嵌位元件，利用压电叠堆正向推力、柔性铰链反向回弹力综合作用，实现了驱动器转子正、反方向双向运动以及轴向的直线运动。另外，在材料微观特性测试方面，该驱动装置可同时完成对精细材料的纳米级拉伸和扭转测试。基于尺蠖式压电驱动具有高精度定位和重复定位能力，可应用于超精密加工机床、材料试件纳米力学性能的检测、微机电系统、精密光学、航空航天和机器人等领域。可大大提高普通驱动器的驱动精度，具有位移控制精度高、响应快、驱动力大、驱动功率低和工作频率宽、成本低、投资少、见效快、效益高等优点。

主权项

一种多自由度仿生压电驱动装置，其特征在于：包括基壳、定子(2)、转子(3)三部分，所述定子(2)分为定子上、中、下三层结构，定子三层结构之间通过薄壁柔性铰链A、B连接，定子上层和定子中层为旋转驱动部分，定子中层和定子下层为直线驱动部分，在定子下层中设置四组直线运动压电叠堆穿过定子(2)的定子下层结构直接作用于定子中间层结构；所述转子(3)分为转子上、中、下三层结构，其钳紧部分设置三组压电叠堆，分别为转子上层结构嵌入压电叠堆Ⅰ(5)、转子中间层结构嵌入压电叠堆Ⅲ(10)、转子下层结构压电叠堆Ⅳ(11)，该压电叠堆Ⅰ(5)、压电叠堆Ⅲ(10)、电叠堆Ⅳ(11)分别通过垫片Ⅰ、Ⅲ、Ⅱ(7、20、18)及沉头螺钉Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ（22、21、19）固在转子（3）上，转子（3）内部设有薄壁柔性铰链（C），轴端有输出连接螺钉Ⅱ、Ⅲ（4、6）。