一种全柔性铰链微位移放大机构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110323965A(43)申请公布日2019.10.11(21)申请号201910643107.0(22)申请日2019.07.17(71)申请人哈尔滨工程大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区南通大街145号哈尔滨工程大学科技处知识产权办公室(72)发明人杨铁军谢英祺胡航(51)Int.Cl.H02N2/04(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图4页(54)发明名称一种全柔性铰链微位移放大机构(57)摘要一种全柔性微位移放大机构，属于柔性微纳领域。本发明支撑架的右基座中部固定压电陶瓷，其与放大机构的第一杠杆中部连接，第一杠杆顶端与右基座连接，第一杠杆下方与第二杠杆下方连接，第二杠杆的底端与支撑架的底座连接，第二杠杆的上方与第三杠杆下方连接，第三杠杆的底端与支撑架的中间基座连接，第三杠杆的顶端与右位移传导杆的底端连接，右位移传导杆顶端与输出平台的底部连接，该发明为对称结构，左侧结构与右侧结构完全相同，杠杆间连接为圆弧形柔性铰链连接。本发明能够为整个机构提供足够大的驱动力，结构更紧凑，整体刚性更大，运动平稳、无需润滑、零迟滞、高精度、无装配误差，并基本消除耦合误差，更加适应工程需求。CN110323965ACN110323965A权利要求书1/1页1.一种全柔性铰链微位移放大机构，其结构包括支撑架、放大机构、输出平台(1)、压电陶瓷，其特征在于：所述支撑架的右基座(4)中部固定右侧压电陶瓷(6)，右侧压电陶瓷(6)的驱动端与放大机构的右侧第一杠杆(5)中部通过铰链连接，右侧第一杠杆(5)顶端与右基座(4)通过铰链连接，右侧第一杠杆(5)下方与右侧第二杠杆(7)下方通过铰链连接，右侧第二杠杆(7)的底端与支撑架的底座(8)通过铰链连接，右侧第二杠杆(7)的上方与右侧第三杠杆(3)下方通过铰链连接，右侧第三杠杆(3)为L型结构，右侧第三杠杆(3)的底端与支撑架的中间基座(9)通过铰链连接，右侧第三杠杆(3)的顶端与右位移传导杆(2)的底端通过铰链连接，右位移传导杆(2)顶端与所述输出平台(1)的右侧底部通过铰链连接，该发明为对称结构，左侧结构与右侧结构完全相同，所述铰链连接为圆弧形柔性铰链连接。2.根据权利要求1所述的一种全柔性铰链微位移放大机构，其特征在于：所述支撑架为“山”字形结构。3.根据权利要求1所述的一种全柔性铰链微位移放大机构，其特征在于：所述放大机构的杠杆间铰接的位置可调，所述压电陶瓷的信号可调。4.根据权利要求1所述的一种全柔性铰链微位移放大机构，其特征在于：所述放大机构的杠杆的数量可调。2CN110323965A说明书1/3页一种全柔性铰链微位移放大机构技术领域[0001]本发明属于柔性微纳领域，具体涉及一种全柔性铰链微位移放大机构。背景技术[0002]柔性机构是一类利用材料的弹性变形传递或转换运动、力或能量的新型机构。在仿生机械及机器人等领域，柔性机构发挥着越来越重要的作用，该类机构通常又被称为柔性仿生机构。[0003]现有柔性位移放大机构往往结构不够紧凑，行程与整体刚性相互制约，不能满足高精密高速加工装备、柔性机器人等领域的需求。如同时提高行程和整体刚性，容易产生难以消除的耦合误差，精度下降。[0004]本专利针对放大倍数大，整体刚性高的全柔性微位移放大机构的需求，基于三级杠杆放大原理设计一种放大倍数大且整体刚性高、结构紧凑的柔性机械位移放大器。在超精密加工设备、柔性机器人、仿生机械等领域具有重要的理论与实践意义。发明内容[0005]针对上述问题，本发明提供了一种全柔性铰链微位移放大机构。[0006]为实现上述目的，一种全柔性铰链微位移放大机构，其结构包括支撑架、放大机构、输出平台1、压电陶瓷，所述支撑架的右基座4中部固定右侧压电陶瓷6，右侧压电陶瓷6的驱动端与放大机构的右侧第一杠杆5中部通过铰链连接，右侧第一杠杆5顶端与右基座4通过铰链连接，右侧第一杠杆5下方与右侧第二杠杆7下方通过铰链连接，右侧第二杠杆7的底端与支撑架的底座8通过铰链连接，右侧第二杠杆7的上方与右侧第三杠杆3下方通过铰链连接，右侧第三杠杆3为L型结构，右侧第三杠杆3的底端与支撑架的中间基座9通过铰链连接，右侧第三杠杆3的顶端与右位移传导杆2的底端通过铰链连接，右位移传导杆2顶端与所述输出平台1的右侧底部通过铰链连接，该发明为对称结构，左侧结构与右侧结构完全相同，所述铰链连接为圆弧形柔性铰链连接。[0007]所述支撑架为“山”字形结构。[0008]所述放大机构的杠杆间铰接的位置可调，所述压电陶瓷的信号可调。[0009]所述放大机构的杠杆的数量可调。[0010]本发明的有益效果在于：[0011]本发明提供的一种全柔性铰链微位移放大机构，放大机构设置支撑架