申请/专利权人：吉林大学

申请日：2020-01-13

公开（公告）日：2022-11-25

公开（公告）号：CN111181436B

主分类号：H02N2/04

分类号：H02N2/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2022.11.25#授权;2020.06.12#实质审查的生效;2020.05.19#公开

摘要：本发明涉及到一种二次激励摩擦压电旋转驱动器，其主体结构包括：致动器、底座、基板、圆环和中心附加质量块。致动器由两个垂直布置的压电叠堆组成。在圆环的中间安装中心附加质量块，两者通过四个均布的柔性铰链连接。压电叠堆A和压电叠堆B的驱动信号具有一定相位差，压电叠堆A和压电叠堆B交替伸缩变形，基板中心孔壁摩擦圆环，使圆环顺时针转动。圆环转动时，通过柔性铰链带动中心附加质量块进行运动。中心附加质量块由于惯性相对圆环运动滞后14周期，中心附加质量块运动时，造成圆环和中心附加质量块形成的整体质心偏移，从而通过柔性铰链带动圆环顺时针转动，可等效为二次激励。本发明相较于传统压电旋转驱动器，能够增加旋转动力。

主权项：1.一种二次激励摩擦压电旋转驱动器，其特征在于：其包括底板（1）、基板（2）、圆环（3）、柔性铰链A（4）、柔性铰链B（5）、中心附加质量块（6）、压电叠堆A（7）、压电叠堆B（8）；基板（2）与底板（1）之间通过柔性铰链B（5）连接；圆环（3）内部通过柔性铰链A（4）与中心附加质量块（6）相连；驱动过程分为两次激励：主动激励和被动激励，主动激励为被动激励提供动力，共同驱动圆环（3）顺时针旋转；主动激励时，压电叠堆A（7）和压电叠堆B（8）的驱动信号有一定相位差，压电叠堆A（7）和压电叠堆B（8）交替伸缩变形，推动基板（2）做顺时针平面运动，基板（2）的中心孔壁摩擦圆环（3），带动圆环（3）顺时针转动；被动激励时，圆环（3）通过柔性铰链A（4）带动中心附加质量块运动，由于柔性铰链A（4）的时滞特性，中心附加质量块（6）相对于圆环（3）滞后14周期，圆环（3）和中心附加质量块（6）形成的整体的质心发生偏移，增大基板（2）和圆环（3）之间的正压力，使基板（2）和圆环（3）之间的摩擦力增大，驱动圆环（3）继续顺时针旋转；在压电叠堆A（7）、压电叠堆B（8）和中心附加质量块（6）共同作用下，圆环（3）顺时针旋转往复运动；在被动激励过程中，圆环（3）顺时针旋转，柔性铰链A（4）发生弹性形变，柔性铰链A（4）形变对圆环（3）产生压力，带动中心附加质量块（6），由于柔性铰链的弹性和中心附加质量块（6）的惯性的共同作用，中心附加质量块（6）相对基板（2）滞后运动14周期，这会增大基板（2）与圆环（3）之间的正压力，使基板（2）和圆环（3）之间的摩擦力增大，驱动圆环（3）顺时针旋转；由于中心附加质量块（6）在运动过程中具有惯性，圆环（3）和中心附加质量块（6）发生相对运动，造成质心偏移，在柔性铰链的弹性和中心附加质量块（6）的质量的共同作用下，圆环（3）和中心附加质量块（6）之间产生扭矩，通过柔性铰链A（4）传递扭矩，带动圆环顺时针运动。

全文数据：

权利要求：

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