基于压电驱动的集成式两自由度步进执行器

    公开(公告)号:CN115955141B

    公开(公告)日:2023-05-26

    申请号:CN202310240908.9

    申请日:2023-03-14

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本申请公开了一种基于压电驱动的集成式两自由度步进执行器,涉及压电电机技术领域,包括定子、导轨、驱动机构和动转子四部分,所述滑动导轨包括导轨A和导轨B,所述导轨A和导轨B对称设置在柔性机构下表面上,所述导轨A、导轨B和柔性机构下表面构成导轨滑槽,所述定子装配于所述导轨滑槽内,所述驱动机构包括柔性机构、压电陶瓷A和压电陶瓷B,所述柔性机构包括动转子安装座、板型柔性铰链、正圆型柔性铰链和柔性安装框。本发明利用两个压电陶瓷的逆压电效应,推动柔性机构产生周期性形变,进而带动动转子产生直线位移和旋转角位移输出,从而实现直线‑旋转两个自由度运动。

    一种基于惯性驱动的直线-旋转两自由度压电执行器

    公开(公告)号:CN115441769A

    公开(公告)日:2022-12-06

    申请号:CN202211383561.5

    申请日:2022-11-07

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 一种基于惯性驱动的直线‑旋转两自由度压电执行器,涉及压电电机技术领域。包括基座、动‑转子、驱动机构A和驱动机构B,所述驱动机构A包括定子A和压电陶瓷A,所述定子A包括驱动杆A、柔性机构A和柔性机构D,所述驱动机构B包括定子B和压电陶瓷B,所述定子B包括驱动杆B、柔性机构B和柔性机构C,所述动‑转子安装于所述驱动杆A和所述驱动杆B共同组成的导轨上,且可沿导轨滑动或转动;所述压电陶瓷的驱动信号为同相或异相锯齿波信号。本发明利用两个压电陶瓷的时序应变推动四个柔性机构产生周期性形变,从而带动驱动杆对动‑转子产生摩擦力或力矩,进而驱动动‑转子实现直线位移和旋转角位移两自由度运动。

    一种基于惯性步进原理驱动的平-转两自由度压电执行器

    公开(公告)号:CN116388609A

    公开(公告)日:2023-07-04

    申请号:CN202310602362.7

    申请日:2023-05-26

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于惯性步进原理驱动的平‑转两自由度压电执行器,属于精密驱动技术领域,包括底座,底座两侧的导轨上均加工有滑槽,滑块上表面对角布置两个安装座,安装座用于固定压电振子的一端,滑块两侧加工有滑台,柔性结构中间部分的中心孔与动转子连接轴相互配合实现执行器的动作输出,柔性结构两侧通过板型柔性铰链连接两个安装台,压电振子另一端与安装台固定连接,动转子的下表面连接有连接轴,外部载荷安装在动转子上表面,利用压电振子在不同激励信号驱动下的弯曲驱动板型柔性铰链变形,进而带动滑块与动转子实现沿滑槽延伸方向的移动和以连接轴为中心的旋转运动,实现执行器平面移动和转动两个自由度的运动输出。

    一种基于压电双晶片驱动的平面三自由度执行器

    公开(公告)号:CN116191927B

    公开(公告)日:2023-07-04

    申请号:CN202310483991.2

    申请日:2023-05-04

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于压电双晶片驱动的平面三自由度执行器,属于压电电机技术领域,包括定子,定子包括固定框,固定框内部四角处均与驱动铰链一端连接,驱动铰链另一端通过连接铰链与连接块连接,连接块与输出块之间通过连接铰链连接,每个驱动铰链的两侧均安装有压电陶瓷;滑动座下端连接有滑块,滑块与输出块上的滑槽配合,滑动座和滑块能将Y轴方向的运动输出转换为X轴方向的运动输出;滑动环沿其中心线方向加工有滑动块,滑动环的滑动块与滑动座的滑动槽配合,能将压电双晶片驱动单元的扭转转化为执行器的旋转角位移输出;输出端内侧面与滑动环外侧面摩擦接触,通过滑动环的转动摩擦带动输出端运动。

    一种基于压电双晶片驱动的平面三自由度执行器

    公开(公告)号:CN116191927A

    公开(公告)日:2023-05-30

    申请号:CN202310483991.2

    申请日:2023-05-04

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于压电双晶片驱动的平面三自由度执行器,属于压电电机技术领域,包括定子,定子包括固定框,固定框内部四角处均与驱动铰链一端连接,驱动铰链另一端通过连接铰链与连接块连接,连接块与输出块之间通过连接铰链连接,每个驱动铰链的两侧均安装有压电陶瓷;滑动座下端连接有滑块,滑块与输出块上的滑槽配合,滑动座和滑块能将Y轴方向的运动输出转换为X轴方向的运动输出;滑动环沿其中心线方向加工有滑动块,滑动环的滑动块与滑动座的滑动槽配合,能将压电双晶片驱动单元的扭转转化为执行器的旋转角位移输出;输出端内侧面与滑动环外侧面摩擦接触,通过滑动环的转动摩擦带动输出端运动。

    一种基于同步双足驱动的压电步进执行器

    公开(公告)号:CN115242121B

    公开(公告)日:2023-02-28

    申请号:CN202210937937.6

    申请日:2022-08-05

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 一种基于同步双足驱动的压电步进执行器,包括定子、滑块、导轨、柔性机构和压电陶瓷,所述柔性机构安装于所述滑块上,所述柔性机构包括四个端部柔性铰链、两对板型柔性铰链、驱动足A、驱动足B和输出端,所述驱动足A和所述驱动足B的两端部均分别与一端部柔性铰链的一端连接,每个端部柔性铰链的另一端与所述板型柔性铰链相连,每对所述板型柔性铰链围合成一个安装槽;两个所述安装槽分别位于所述输出端的两侧,所述压电陶瓷设置于所述安装槽内。本申请通过两个协同配合的压电陶瓷驱动专门设计的具有双足的柔性机构做矩形运动,实现压电步进执行器的大行程、大负载的步进直线位移输出。

    一种基于压电驱动的四自由度跨尺度步进执行器

    公开(公告)号:CN117277866A

    公开(公告)日:2023-12-22

    申请号:CN202311557523.1

    申请日:2023-11-22

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于压电驱动的四自由度跨尺度步进执行器,涉及精密驱动技术领域,包括固定平台、关节球、关节盖板、驱动机构和驱动杆,其中驱动机构由柔性变形架、惯性块、压电陶瓷和紧固螺栓组成,四个驱动机构均匀安装在驱动杆底端,驱动杆另一端贯穿于安装在固定平台和关节盖板中间的关节球中心,本发明利用压电陶瓷片逆压电效应的有序变形以及惯性块的惯性作用,驱动杆可产生绕自身轴线的旋转运动和沿关节球中心孔的直线运动共两个自由度运动,关节球在驱动杠带动下可产生绕球心旋转的两个自由度运动,执行器整体可实现一直线三旋转共四个自由度运动输出。

    一种基于惯性步进原理驱动的平-转两自由度压电执行器

    公开(公告)号:CN116388609B

    公开(公告)日:2023-08-04

    申请号:CN202310602362.7

    申请日:2023-05-26

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于惯性步进原理驱动的平‑转两自由度压电执行器,属于精密驱动技术领域,包括底座,底座两侧的导轨上均加工有滑槽,滑块上表面对角布置两个安装座,安装座用于固定压电振子的一端,滑块两侧加工有滑台,柔性结构中间部分的中心孔与动转子连接轴相互配合实现执行器的动作输出,柔性结构两侧通过板型柔性铰链连接两个安装台,压电振子另一端与安装台固定连接,动转子的下表面连接有连接轴,外部载荷安装在动转子上表面,利用压电振子在不同激励信号驱动下的弯曲驱动板型柔性铰链变形,进而带动滑块与动转子实现沿滑槽延伸方向的移动和以连接轴为中心的旋转运动,实现执行器平面移动和转动两个自由度的运动输出。

    一种基于形状记忆合金驱动的步进旋转执行器

    公开(公告)号:CN116404902A

    公开(公告)日:2023-07-07

    申请号:CN202310309400.X

    申请日:2023-03-28

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于形状记忆合金驱动的步进旋转执行器,涉及机械自动化领域,包括壳体、转子、转动轴、以及以形状记忆合金为驱动材料的两组驱动机构,两组驱动机构对称的分布在转子两侧。在工作过程中,两套驱动机构的形状记忆合金丝在电或热的激励下收缩,分别带动两驱动足做定向协调运动,沿转子表面驱动沟槽内往复运动,从而驱动转子转动,带动转动轴旋转,实现步进旋转力矩输出。形状记忆合金作为新型智能材料具有驱动应力强、能量密度大、功重比大的特点。通过形状记忆合金驱动,该装置能实现无限行程旋转输出,在航空航天、机器人、生物医疗、汽车自动化和信息电子领域内具有广阔的应用前景。

    一种能够输出连续角位移的大行程压电执行器

    公开(公告)号:CN115566930B

    公开(公告)日:2023-04-07

    申请号:CN202211408681.6

    申请日:2022-11-10

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 一种能够输出连续角位移的大行程压电执行器,涉及压电电机技术领域。包括基座、定子、转子和主轴,所述定子包括压电陶瓷驱动器A、压电陶瓷驱动器B、压电陶瓷驱动器C和驱动环,所述驱动环套设于所述转子外侧;以主轴为中心轴,所述压电陶瓷驱动器A、压电陶瓷驱动器B、压电陶瓷驱动器C依次间隔120°分布且位于同一圆周上;所述压电陶瓷驱动器A、压电陶瓷驱动器B、压电陶瓷驱动器C均包括压电陶瓷和放大机构,三个压电陶瓷的驱动信号的控制时序依次相差T/3。本发明利用三个压电陶瓷的时序应变推动三个柔性放大机构产生周期性形变,从而带动驱动环产生圆形的平面运动轨迹,进而驱动转子产生大行程的连续角位移。

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