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公开(公告)号：CN105651818A
公开(公告)日：2016-06-08
申请号：CN201511016535.9
申请日：2015-12-29
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01N27/00
CPC classification number: 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：CN105391337A
公开(公告)日：2016-03-09
申请号：CN201510843661.5
申请日：2015-11-26
Applicant: 西安交通大学
IPC: H02N2/10
CPC classification number: H02N2/101
Abstract: 压电堆及马达混合驱动的大扭矩大行程旋转作动器及方法，该作动包括作动压电堆，安装在压电堆外侧的菱形环，连接于菱形环一端的螺纹连杆，通过螺纹与螺纹连杆连接的锁止螺母，同时锁止螺母作为旋转机构转子，外侧嵌套有驱动定子；带有大导程丝杠螺纹的连杆连接于菱形环另一端，通过螺纹与连杆连接的锁止螺母，以锁止螺母作为转子，外侧嵌套有驱动定子，与另一端螺纹连杆通过大导程螺纹连接的丝杠螺母，以及安装于丝杠螺母两侧的推力球轴承，上述结构封装与外壳内；本发明还提供了作动方法，按照一定次序驱动压电堆与电机，能够实现大扭矩大行程旋转运动的步进输出；本发明所涉及的作动器具有旋转驱动行程大，双向输出大扭矩，断电锁止，锁紧可靠、稳定的特点。
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公开(公告)号：CN105158509A
公开(公告)日：2015-12-16
申请号：CN201510524103.2
申请日：2015-08-24
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01P15/09
Abstract: 一种基于挠曲电效应的三维流速变化率传感器及测量方法，该传感器包括L状三维主体元件和球状绝缘材料，所述L状三维主体元件包括绝缘层、电极层、挠曲电材料层，多层叠加，空余部分用绝缘黏性材料填充，电极层与电荷放大器相连接，电荷放大器的输出端与信号处理、显示、存储模块相连接；测量流速变化率时，三维流场内流体冲击球状绝缘材料，使得L状三维主体元件各层发生形变，挠曲电材料层在其挠度方向产生了应变梯度，产生四组极化电荷，经电极层传递至电荷放大器，经处理实时的显示三维流速变化率；本发明传感器体积微小，对流场影响极小，无需对挠曲电材料层供电，具有无外加质量块、量程宽、实时性良好、直接测量、精度高、结构简单等特点。
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公开(公告)号：CN118665615B
公开(公告)日：2025-03-04
申请号：CN202410907898.4
申请日：2024-07-08
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 一种具有极简结构的大载重比压电惯性式爬行机器人及其驱动方法，该机器人通过在一侧布置两个压电惯性冲击式驱动机构作为主要动力源，为机器人直线运动和旋转运动提供直接动力，结构极简，无能量损耗及冗余结构，使其能够实现平面内的高速直线及旋转运动，同时将负载重量设计为惯性质量，使负重变为动力，显著提高机器人负载能力；本发明还提供了作动方法，通过对各压电堆施加电压，两个压电惯性冲击式驱动机构产生惯性力，进而通过调整各压电堆输入电压就可改变各驱动机构产生的惯性力大小及方向，实现平面内的直线运动及旋转运动，二者配合从而实现平面内任意方向大范围快速爬行。
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公开(公告)号：CN118665615A
公开(公告)日：2024-09-20
申请号：CN202410907898.4
申请日：2024-07-08
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 一种具有极简结构的大载重比压电惯性式爬行机器人及其驱动方法，该机器人通过在一侧布置两个压电惯性冲击式驱动机构作为主要动力源，为机器人直线运动和旋转运动提供直接动力，结构极简，无能量损耗及冗余结构，使其能够实现平面内的高速直线及旋转运动，同时将负载重量设计为惯性质量，使负重变为动力，显著提高机器人负载能力；本发明还提供了作动方法，通过对各压电堆施加电压，两个压电惯性冲击式驱动机构产生惯性力，进而通过调整各压电堆输入电压就可改变各驱动机构产生的惯性力大小及方向，实现平面内的直线运动及旋转运动，二者配合从而实现平面内任意方向大范围快速爬行。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117170084A
公开(公告)日：2023-12-05
申请号：CN202311233018.1
申请日：2023-09-22
Applicant: 西安交通大学
IPC: G02B26/00
Abstract: 一种大径向位移、高带宽的压电光纤拉伸器，包括拉伸圆环，位于拉伸圆环内部具有位移放大功能的菱形环，过盈配合安装在菱形环内的压电堆；拉伸圆环包括固定安装孔、安装孔周围的刚性部件、柔性铰链、带有光纤缠绕槽的圆环形结构；菱形环短轴方向靠近拉伸圆环圆心的一端与刚性部件连接；菱形环短轴方向远离拉伸圆环圆心的一端与圆环形结构连接；刚性部件和圆环形结构还通过柔性铰链连接；光纤可多圈缠绕在光纤缠绕槽中；当需要拉伸光纤时，对压电堆施加正电压，压电堆伸长，菱形环推动圆环形结构产生变形，拉伸光纤，改变光纤的腔长。本发明具有大径向位移、高工作带宽等特点。
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公开(公告)号：CN114244183B
公开(公告)日：2023-08-15
申请号：CN202111605668.5
申请日：2021-12-25
Applicant: 西安交通大学
IPC: H02N2/04
Abstract: 本发明公开了一种可双向驱动的X型结构共振式压电作动器及其作动方法，该作动器包括驱动轨道以及关于运动方向轴线对称的X型结构，及一组压电驱动元件。作动器以单相的正弦电压进行激励，激起驱动足的一阶共振模态，拨动驱动轨道以实现大行程直线驱动。作动器正向、负向驱动足具有不同的刚度特性，可以通过改变单相信号的频率选择激起某一方向驱动足的模态，以实现驱动方向的控制。相比于其他压电材料驱动的共振式作动器，本发明具有结构简单、驱动信号简单，易于微型化的特点。
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公开(公告)号：CN115313909A
公开(公告)日：2022-11-08
申请号：CN202210841837.3
申请日：2022-07-18
Applicant: 西安交通大学
IPC: H02N2/00
Abstract: 基于充放电原理的断电位移可保持压电作动器及驱动方法，该压电作动器包括上套筒、下套筒、波纹预紧环、压电堆、垫片和预紧顶丝；上套筒和下套筒通过法兰盘用螺钉连为一体，波纹预紧环设置在上、下套筒连接形成的空腔内并通过螺钉固定在下套筒上底端，波纹预紧环和下套筒的底部中心分别设置有螺纹孔和通孔，波纹预紧环顶端伸出有输出杆，输出杆从上套筒中心通孔穿出；压电堆底端粘接有垫片，并设置在波纹预紧环中；顶丝旋入波纹预紧环底部中心的螺纹孔，旋紧或旋松顶丝可对压电堆进行不同程度地预紧。本发明还提供压电作动器输出位移可断电保持的驱动方法；本发明能够在驱动电压为零时，压电作动器仍能保持输出位移。
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公开(公告)号：CN112713800B
公开(公告)日：2022-04-05
申请号：CN202011520133.3
申请日：2020-12-21
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 一种多压电堆协调驱动的惯性式直线作动器及驱动方法，该作动器包括底座，设置在底座上的移动块，移动块包括多面体以及设置在多面体顶部的输出杆；多面体的每个侧面上部和下部分别设置上限位肩和下限位肩，多面体的至少两个侧面设置有结构相同的菱形环，菱形环内部过盈配合安装有与输出杆垂直的压电堆，菱形环底部为固定端，顶部为驱动头；驱动头在菱形环临近移动块的多面体的一侧有突出部分以与多面体的侧面贴合，菱形环的驱动头侧面与多面体侧面贴紧程度通过将菱形环固定在底座上螺栓进行调整；作动器驱动负载的方法，以同周期、同幅值但具有一定延迟相位的两个锯齿波驱动电压分别驱动压电堆，可使作动器以惯性式驱动负载运动。
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公开(公告)号：CN113381638A
公开(公告)日：2021-09-10
申请号：CN202110599553.3
申请日：2021-05-31
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 具有抗冲击过载功能的直线作动装置及作动方法，该装置包括外壳，嵌套在外壳直线轴承安装槽内的直线轴承套筒，嵌套在直线轴承套筒内的光轴，安装在碟簧安装槽内的碟簧，穿过碟簧内孔和作动导向孔与光轴连接的碟簧预紧杆，依次布置在碟簧预紧杆下部的推力球轴承、钢珠安装槽和钢珠，上端与钢珠接触且布置在外壳内腔的三个依次串联且具有抗冲击过载功能和自传感功能的驱动元件，布置在三个驱动元件下端且安装在外壳下端的底座，安装在底座内的预紧顶丝；对驱动元件施加电压可实现作动装置直线作动，同时，驱动元件的传感单元产生传感信号用以闭环控制，本发明作动装置驱动传感一体化设计，具有抗冲击过载功能，可实现高精度直线作动。
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