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公开(公告)号：CN109995267A
公开(公告)日：2019-07-09
申请号：CN201910331971.7
申请日：2019-04-24
Applicant: 西安交通大学
IPC: H02N2/00
Abstract: 一种直线‑剪切压电陶瓷配合驱动的步进旋转作动装置及方法，该作动装置包括作动器底座，安装于底座上，能够固定压电陶瓷组的作动器旋转定子，滚动轴承嵌在旋转定子上侧，下部推力球轴承安装在滚动轴承上方，作动器旋转转子限位轴安装在滚动轴承和下部推力球轴承内，安装在作动器旋转转子输出轴上的上部推力球轴承，作动器旋转转子安装在下部推力球轴承和上部推力球轴承之间，安装在上部推力球轴承上方的外壳；本发明还公开了该作动装置的作动方法，采用三足交替并联步进的方式实现转角输出，以剪切压电堆为位移直接输出构件，直线压电堆锁紧，按照一定次序驱动压电陶瓷，能够实现双向大角度旋转驱动；具有输出行程大，输出分辨率高，断电自锁的特点。
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公开(公告)号：CN106911264B
公开(公告)日：2019-04-09
申请号：CN201710213572.1
申请日：2017-04-01
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 轻小型单压电叠堆驱动式双向旋转惯性作动器及作动方法，该作动器由底座、轴承、输出轴、作动平面板及压电堆组成；底座左侧设有安装凸台，底座右上角设有轴承座，安装于轴承座中的轴承内部过盈配合有输出轴；底座的安装凸台上方固定有一体加工的作动平面板，该作动平面板由纵向板、作动臂、菱形环以及柔性铰链组成，其中作动臂左侧经水平柔性铰链与纵向板相连，作动臂靠近水平柔性铰链端的下方经纵向柔性铰链与菱形环上端相连，该菱形环内部过盈配合有压电堆，另外作动臂末端设有圆弧凹面，圆弧凹面与输出轴同心并且两者紧密贴合；本发明结构新颖，易于加工，结合惯性驱动及杠杆放大原理，具有作动快速精准，结构轻简小巧的特点。
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公开(公告)号：CN106773021B
公开(公告)日：2019-02-26
申请号：CN201611230843.6
申请日：2016-12-27
Applicant: 西安交通大学
IPC: G02B26/08
Abstract: 一种转动中心与镜面中心重合的偏转反射镜装置及方法，该装置包括底座，安装于底座上控制X轴偏转的非对称多边形组及其驱动压电陶瓷，安装于底座上控制Y轴偏转的非对称多边形组及其驱动压电陶瓷，连接反射镜支撑台与非对称多边形的柔性铰的X轴、Y轴方向支撑梁，反射镜支撑台以及反射镜；压电陶瓷分为两组，采用差动的方式驱动同组的压电陶瓷，即可实现对应的单轴偏转位移，同时驱动四个压电陶瓷即可实现反射镜的双轴偏转控制；本发明使用刚度不对称的非对称多边形结构嵌套在压电陶瓷外，将压电陶瓷的直线位移输出转化为所需的镜面偏转，使反射镜产生偏转时偏转轴相交于反射镜表面，减少了镜面平移所带来的光路控制误差，同时本装置具有结构紧凑、便于加工实施的特点。
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公开(公告)号：CN106899228B
公开(公告)日：2019-01-08
申请号：CN201710214377.0
申请日：2017-04-01
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 内含光电编码器的旋转式惯性压电作动器及作动方法，该作动器由外壳、输出轴、作动件、轴承、码盘、光电检测组件及印制板组成；外壳底座经轴承安装有输出轴，该输出轴的中下部一体加工有大截面的圆盘，圆盘下表面粘贴有码盘，码盘下方是固定于底座上表面的光电检测板和印制板，三者构成光电编码器；内部过盈配合有压电堆的第一作动件和第二作动件固定于外壳内侧壁面，两者关于所在平面上输出轴的轴心点成中心对称分布，第一作动件和第二作动件的底部加工有摩擦足，该摩擦足紧压于圆盘上表面；本发明结构新颖，钳位可靠，具有实时测量输出角度的功能，能够高效稳定地实现双向旋转。
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公开(公告)号：CN108768205A
公开(公告)日：2018-11-06
申请号：CN201810582127.7
申请日：2018-06-07
Applicant: 西安交通大学
IPC: H02N2/02
CPC classification number: H02N2/021
Abstract: 一种具有E型轨道的两压电陶瓷驱动的步进式作动器装置及方法，该作动器装置包括固定在底座上的两条固定轨道，与底座之间通过柔性铰链链接，能够小范围上下运动的驱动轨道，以及安装在固定轨道、驱动轨道之间，能够实现与轨道之间钳位状态装换的钳位控制‑位移输出结构；本发明还提供了作动方法，按照一定次序驱动压电陶瓷与电机，能够实现钳位输出结构与底座之间的大行程直线位移输出，且装置具有断电锁止功能；断电后能对保持在当前的作动位置上；该作动器具有输出行程大，输出分辨率高，体积轻巧，控制波形简单的特点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105651818B
公开(公告)日：2018-10-23
申请号：CN201511016535.9
申请日：2015-12-29
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01N27/00
Abstract: 通过扭转半圆柱结构测量剪切向挠曲电系数的装置及方法，该装置包括挠曲电材料，固定连接在半圆柱状挠曲电材料两端的夹持端，位于半圆柱状挠曲电材料侧面平面上沿对称轴左右对称分布的电极，与电极电连接的电荷放大器，与电荷放大器电连接的信号处理模块，与信号处理模块连接的驱动电源，与驱动电源连接的作动器；信号处理模块输出控制信号至驱动电源，驱动电源将控制信号功率放大并控制作动器输出扭矩，挠曲电材料因扭转发生形变，在沿半圆柱径向产生剪切应变梯度，继而产生剪挠曲电效应导致的电极化，该极化电荷通过电极送至电荷放大器并被转换为相应的电压形式，通过控制信号、电荷输出量和材料参数即可计算得到挠曲电材料的剪切挠曲电响应。
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公开(公告)号：CN105424517B
公开(公告)日：2018-10-19
申请号：CN201511016532.5
申请日：2015-12-29
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 通过蛇形位移放大结构测量逆挠曲电系数的装置及方法，该装置包括导轨，设置在导轨上的多个绝缘滑块，绝缘滑块相邻的两两之间的上部或下部粘结有半圆弧挠曲电材料，最后一根绝缘滑块上粘结有四分之一圆弧挠曲电材料，半圆弧挠曲电材料和四分之一圆弧挠曲电材料形成蛇形位移放大结构；激光位移计将激光打在四分之一圆弧挠曲电材料的端面上，蛇形位移放大结构的上下表面涂有驱动电极，驱动电极与高压电源连接，高压电源与信号源连接；通过信号源向高压电源输送信号使蛇形位移放大结构受到均匀电场梯度而产生形变，导轨使产生的横向位移累加，通过激光位移计来测量四分之一圆弧挠曲电材料端面位移的变化情况，结合材料的力电参数，便可计算得到该挠曲电材料的逆挠曲电系数。
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公开(公告)号：CN108551275A
公开(公告)日：2018-09-18
申请号：CN201810443625.3
申请日：2018-05-10
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 基于逆挠曲电原理的锁止型步进式作动器及作动方法，该作动器包括轨道、位于轨道内的双向步进式作动单元，控制中枢和控制器构成；其中双向步进式作动单元由3个类圆环状的左锁止环、作动环和右锁止环从左向右依次分别固结构成，其尺寸与轨道内径相匹配；当控制中枢下达向右行进的命令时，锁1控制器输出电压，左锁止环处于锁止状态，与管道内壁相接触且有静态摩擦力保证其锁止；作动控制器输出电压，作动环由于挠曲电效应产生变形而推动右锁止环使其向右移动；再使锁2控制器输出电压使右锁止环与轨道内壁相接触，从而实施与左锁止环相同的锁止动作；锁1控制器输出电压使左锁止环开锁，再使作动控制器输出电压使作动环恢复初始状态，将左锁止环向右拽动，从而完成一个步进周期的作动。
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公开(公告)号：CN108540008A
公开(公告)日：2018-09-14
申请号：CN201810442758.9
申请日：2018-05-10
Applicant: 西安交通大学
IPC: H02N2/00 , H01L41/047 , H01L41/083 , H01L41/09
CPC classification number: H02N2/0015 , H01L41/0471 , H01L41/0835 , H01L41/0926
Abstract: 基于逆挠曲电原理的柔性材料往复式多层结构超大变形作动器及方法，该作动器包括控制器，与控制器电连接的高压电源，由多层柔性薄膜状材料往复重叠组成的挠曲电型半半圆环状作动结构，作动结构中靠近单层材料膜上下表面位置的材料内部分别埋设具有可大范围弯曲和伸展的电极，电极与高压电源电连接，作动器通电后由于逆挠曲电作用，会产生沿作动结构圆环径向向内的弯曲变形；该变形导致半圆环曲率增大，使得电压作用不变的情况下原电场梯度进一步加大，电场梯度致的弯曲应力也进一步加大，从而使得作动结构进一步变形直至与材料抵抗变形的力相平衡或接触被夹持物体，继而保持该形状和握力；该超大变形作动器相对于现有刚性结构的机械手而言，具有对待作用结构的潜在破坏和损伤小等优势，具有非常广泛的应用价值。
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公开(公告)号：CN108398061A
公开(公告)日：2018-08-14
申请号：CN201810108070.7
申请日：2018-02-02
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 一种压电液压混合式双通道舵机及作动方法，该舵机由底座、压电陶瓷、上下腔体、橡皮圈、薄膜、压块、带平台的位移输出杆、弹簧与压盖、细轴、舵翼、壳体和顶盖构成；通过压电陶瓷通电伸长并输出的大作动力挤压液体，利用薄膜的形变和弹簧的形变，位移输出杆末端会得到一个放大的直线位移，输出杆作用在其末端连接的细轴及固定在细轴两端的舵翼，从而使得一组两片舵翼绕细轴转动；安装压电陶瓷时可设置一定预压力下，也可通过弹簧调整预压力；本发明利用压电和液压的混合方式驱动，将压电陶瓷输出的微小位移转化为大倍数的角度输出，结构新颖、紧凑，可以微型化，频率范围广、响应速度快，实用性强，尤其适用于微小型制导子弹、炮弹。
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