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公开(公告)号：CN107612415A
公开(公告)日：2018-01-19
申请号：CN201711039455.4
申请日：2017-10-30
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H02N2/04
Abstract: 一种多自由度夹心式微纳操作器及其位移输出控制方法，属于微纳操作技术领域，解决了现有微纳操作器存在的工作频率范围窄、输出力小和难以微型化的问题。所述微纳操作器：m层压电陶瓷片堆叠且径向固定在基座与前端盖之间，压电陶瓷片沿圆周方向分为若干个极化分区，极化分区的数量大于或等于3，并沿着压电陶瓷片的轴向极化，每个极化分区均与激励电压源相连。所述微纳操作器的位移输出控制方法：对压电陶瓷片上的极化分区施加正激励电压或负激励电压，并调整电压的幅值，使得压电陶瓷片整体伸长或缩短与电压幅值相应的长度以及使前端盖向负电压激励的极化分区的所在方位倾斜，以实现所述多自由度夹心式微纳操作器在多个自由度方向上的位移输出。
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公开(公告)号：CN109889086B
公开(公告)日：2020-01-24
申请号：CN201910280459.4
申请日：2019-04-09
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H02N2/00
Abstract: 本发明公开了一种三自由度压电驱动微纳操控机械臂及其激励方法，属于压电驱动技术领域。解决了现有微纳操控装置自由度单一、结构复杂、行程受限的技术问题。所述微纳操作机械臂由动子、旋转驱动单元、升降驱动单元以及基座组成，其中旋转驱动单元和升降驱动单元为主要驱动元件，分别驱动动子两个自由度的旋转运动和一个自由度的直线运动。基于本发明中的激励方法，所述微纳操作机械臂可以实现大尺度的精密运动。本发明中的微纳操作机械臂驱动原理简单可靠，激励方法适应性强，便于应用在微纳操作等技术领域。
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公开(公告)号：CN109980989B
公开(公告)日：2020-04-24
申请号：CN201910280940.3
申请日：2019-04-09
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种两自由度超精密微细物体操作器及其激励方法，属于压电驱动技术领域。解决了目前的微细物体操作器结构复杂、行程不足和自由度单一的技术问题。所述微细物体操作器由末端卡爪、驱动足、压电陶瓷管以及基座组成，其中压电陶瓷管为主要驱动元件，用以产生弯曲变形和伸缩变形，进而通过驱动足驱动末端卡爪的运动。本发明中的操作器可以通过多种激励方法产生末端卡爪沿自身轴线和绕自身轴线的超精密直线和旋转运动。基于不同的激励方法和工作场合，压电陶瓷管和驱动足的数量可以做出变化。本发明中的微细物体操作器结构紧凑、布置灵活，激励方法灵活多样、可靠性高，便于应用在需要进行微细物体操作的技术领域。
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公开(公告)号：CN109951103A
公开(公告)日：2019-06-28
申请号：CN201910280499.9
申请日：2019-04-09
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H02N2/00
Abstract: 本发明公开了一种压电驱动的超精密运动六足机器人及其激励方法，属于微操作机器人技术领域。一种压电驱动的超精密运动六足机器人，包括底座、六个驱动单元和基体，其中，每个驱动单元包括驱动足、纵向伸缩压电陶瓷区域和横向弯曲压电陶瓷区域，横向弯曲压电陶瓷区域、纵向伸缩压电陶瓷区域和底座由上至下依次连接，六个驱动单元沿圆周方向均匀安装在基体的下表面上，驱动足压紧在底座的上表面。本发明负载能力大、结构紧凑，针对不同的应用条件可以进行灵活设计，便于生产制造，激励方法可靠易行，可以实现多自由度的超精密运动，在微纳操作等技术领域中具有广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN106953539B
公开(公告)日：2019-04-12
申请号：CN201710245051.4
申请日：2017-04-14
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 纵‑弯复合蠕动式精密压电驱动器及其激励方法，涉及压电驱动技术领域。本发明是为了解决现有的压电驱动器不能同时兼具快速运动、纳米级定位、强力输出和大范围运动行程的问题。弯振陶瓷组和纵振陶瓷组组成的陶瓷组设置在后夹持体上，n个后夹持体并行设置在固定座上或沿基体的圆周方向布置在基体上，前夹持体设置在陶瓷组的前表面，前夹持体通过驱动足与直线动子或旋转动子接触；纵振陶瓷组伸缩变形控制驱动足与动子接触/分离，弯振陶瓷组弯曲变形实现动子步进驱动，通过协调设置多个换能器的工作过程实现连续驱动。本发明具有行程大、定位精度高、输出速度与输出力可调等优势，在智能机器人、航空航天、高端装备制造业等领域具有较好应用前景。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107070297B
公开(公告)日：2019-03-29
申请号：CN201710245054.8
申请日：2017-04-14
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 叠层式弯曲型压电陶瓷驱动器，属于压电驱动技术领域，为了丰富当前压电元件的种类，扩展压电元件的应用范围。本发明的压电陶瓷片均分四个独立的极化区，接地电极包括接地电极片和接地引出电极，激励电极包括激励电极片和激励引出电极，接地电极和激励电极均为梳齿状结构。本发明利用压电陶瓷d33模式，通过采用压电陶瓷片四分区极化的结构形式进行激励，使本发明产生沿一个方向或沿两个空间正交方向的弯曲变形。本发明采用类梳齿结构的接地电极和激励电极，可有效保证多层压电陶瓷片的机械串联和电学并联，整体结构性强，是对当前已有压电元件的一种补充，将会扩展压电元件的应用范围，促进压电驱动技术领域的发展。
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公开(公告)号：CN107147328B
公开(公告)日：2018-11-02
申请号：CN201710475992.7
申请日：2017-06-21
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H02N2/00
Abstract: 弯曲压电振子的两自由度压电驱动器及采用该驱动器实现的两自由度运动的激励方法。属于压电驱动技术领域。解决了现有的两自由度压电驱动装置结构复杂、成本高和行程小的问题。驱动器包括基座、压电振子和动子，所述弯曲压电陶瓷组分为两部分，分别为第一组弯曲压电陶瓷组和第二组弯曲压电陶瓷组，两组弯曲压电陶瓷施加电压激励信号时，压电振子可以分别实现两个自由度的弯曲运动。通过改变电压激励信号，可以控制压电振子的弯曲方向；利用摩擦力作为驱动力，以压电振子为定子，驱动动子实现两自由度运动。本发明主要应用于超精密驱动、定位、加工等领域。
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公开(公告)号：CN107171589A
公开(公告)日：2017-09-15
申请号：CN201710475306.6
申请日：2017-06-21
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H02N2/00
CPC classification number: H02N2/0075
Abstract: 一种钹型两自由度压电驱动器及采用该驱动器实现的两自由度运动的激励方法，属于压电驱动技术领域。解决了现有两自由度压电驱动装置都是采用单自由度驱动装置叠加的形式实现，结构尺寸大，且不易于实现小型化问题。驱动器包括压电陶瓷片、钹形金属片、驱动足、基座和动子；压电陶瓷施加电压激励信号时，激励压电驱动器的驱动足实现两自由度摆动。通过改变钹型两自由度压电驱动器的电压激励信号，可以控制其驱动足的摆动方向，进一步利用摩擦力作为驱动力，驱动动子实现两自由度运动。本发明主要应用于工作空间狭小的生命科学和纳米制造等领域。
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公开(公告)号：CN107070297A
公开(公告)日：2017-08-18
申请号：CN201710245054.8
申请日：2017-04-14
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 叠层式弯曲型压电陶瓷驱动器，属于压电驱动技术领域，为了丰富当前压电元件的种类，扩展压电元件的应用范围。本发明的压电陶瓷片均分四个独立的极化区，接地电极包括接地电极片和接地引出电极，激励电极包括激励电极片和激励引出电极，接地电极和激励电极均为梳齿状结构。本发明利用压电陶瓷d33模式，通过采用压电陶瓷片四分区极化的结构形式进行激励，使本发明产生沿一个方向或沿两个空间正交方向的弯曲变形。本发明采用类梳齿结构的接地电极和激励电极，可有效保证多层压电陶瓷片的机械串联和电学并联，整体结构性强，是对当前已有压电元件的一种补充，将会扩展压电元件的应用范围，促进压电驱动技术领域的发展。
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公开(公告)号：CN107171589B
公开(公告)日：2019-01-08
申请号：CN201710475306.6
申请日：2017-06-21
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H02N2/00
Abstract: 一种钹型两自由度压电驱动器及采用该驱动器实现的两自由度运动的激励方法，属于压电驱动技术领域。解决了现有两自由度压电驱动装置都是采用单自由度驱动装置叠加的形式实现，结构尺寸大，且不易于实现小型化问题。驱动器包括压电陶瓷片、钹形金属片、驱动足、基座和动子；压电陶瓷施加电压激励信号时，激励压电驱动器的驱动足实现两自由度摆动。通过改变钹型两自由度压电驱动器的电压激励信号，可以控制其驱动足的摆动方向，进一步利用摩擦力作为驱动力，驱动动子实现两自由度运动。本发明主要应用于工作空间狭小的生命科学和纳米制造等领域。
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