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专利号: 2020116381583
申请人: 天津理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2026-11-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种复合差动支链的并联式三自由度精密微动机构,其特征在于,包括三组柔性驱动单元和一个输出块,所述输出块位于三组柔性驱动单元的中心位置,每一组柔性驱动单元包括一个压电陶瓷驱动器和一个受所述压电陶瓷驱动器驱动的驱动块,所述驱动块的两侧分别由一个平行四边形柔性铰链结构进行定位,每相邻的两个驱动块的边缘通过z字型铰链连接于一个中间块上,每一个中间块通过一个半圆形铰链连接于所述输出块上。

2.权利要求1所述的复合差动支链的并联式三自由度精密微动机构,其特征在于,还包括机架,所述机架上形成有三个安装槽,每一安装槽内安装一个压电陶瓷驱动器,所述驱动块两侧分别通过一个平行四边形柔性铰链结构固定于所述机架上。

3.如权利要求2所述的复合差动支链的并联式三自由度精密微动机构,其特征在于,所述输出块位于所述机架的正上方。

4.如权利要求2所述的复合差动支链的并联式三自由度精密微动机构,其特征在于,所述机架上设有三个安装槽,分别为第一安装槽、第二安装槽和第三安装槽,分别用于安装第一压电陶瓷驱动器、第二压电陶瓷驱动器和第三压电陶瓷驱动器;

第一安装槽的端部设有第一驱动块,第一驱动块受第一压电陶瓷驱动器驱动,第一驱动块的两侧分别通过一个平行四边形柔性铰链结构固定于所述机架上;

第二安装槽的端部设有第二驱动块,第二驱动块受第二压电陶瓷驱动器驱动,第二驱动块的两侧分别通过一个平行四边形柔性铰链结构固定于所述机架上;

第三安装槽的端部设有第三驱动块,第三驱动块受第三压电陶瓷驱动器驱动,第三驱动块的两侧分别通过一个平行四边形柔性铰链结构固定于所述机架上;

z字型铰链设有六个,分别为第一z字型铰链、第二z字型铰链、第三z字型铰链、第四z字型铰链、第五z字型铰链、第六z字型铰链,第一z字型铰链、第二z字型铰链分别固定于第一驱动块的两侧,第三z字型铰链、第四z字型铰链分别固定于第二驱动块的两侧,第五z字型铰链、第六z字型铰链分别固定于第三驱动块的两侧,第一z字型铰链、第六z字型铰链的另一端分别固定于第一中间块的两端,第五z字型铰链、第四z字型铰链的另一端分别固定于第二中间块的两端,第三z字型铰链、第二z字型铰链的另一端分别固定于第三中间块的两端;

半圆形铰链设有三个,分别为第一半圆形铰链、第二半圆形铰链和第三半圆形铰链,第一中间块通过第一半圆形铰链固定于所述输出块的边缘上,第二中间块通过第二半圆形铰链固定于所述输出块的边缘上,第三中间块通过第三半圆形铰链固定于所述输出块的边缘上。

5.如权利要求1所述的复合差动支链的并联式三自由度精密微动机构,其特征在于,所述输出块为六边形块,三个中间块的一端间隔固定于六边形的三个边缘上。

6.如权利要求1所述的复合差动支链的并联式三自由度精密微动机构,其特征在于,每一安装槽的侧面设有与其相连通的压电排线槽。

7.如权利要求1所述的复合差动支链的并联式三自由度精密微动机构,其特征在于,每一安装槽的尾部设有一个压电预紧孔,压紧螺栓穿过所述压电预紧孔后推动所述压电陶瓷驱动器与所述驱动块紧密连接实现预紧。

8.如权利要求1所述的复合差动支链的并联式三自由度精密微动机构,其特征在于,z字型铰链由两个Z字形连接板构成,半圆形铰链由两个近四分之一圆弧板构成,平行四边形柔性铰链由两个一字型连接板构成。

9.如权利要求1所述的复合差动支链的并联式三自由度精密微动机构,其特征在于,每两个z字型铰链及位于其中间的中间块以及连接于该中间块上的半圆形铰链构成一个复合差动支链,能实现XYZ三个方向力分解。

10.如权利要求1‑9中任一项所述的复合差动支链的并联式三自由度精密微动机构的工作方式,其特征在于,当第一压电陶瓷驱动器伸张,第二压电陶瓷驱动器、第三压电陶瓷驱动器按照某一运动规律收缩时,输出块沿x向运动;当第一压电陶瓷驱动器、第三压电陶瓷驱动器按照某一运动规律伸张,同时第二压电陶瓷驱动器收缩时,输出块沿y向运动;当第一压电陶瓷驱动器、第二压电陶瓷驱动器、第三压电陶瓷驱动器同时伸张或收缩时,输出块沿z向运动。