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公开(公告)号：CN114285321B
公开(公告)日：2023-08-22
申请号：CN202111605648.8
申请日：2021-12-25
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种基于共振驱动可多自由度钻行的大位移贯入式作动器，该大位移贯入式作动器构包括圆柱基体，一对沿圆柱基体中轴的推行驱动器，一对沿圆柱基体环向的转向驱动器以及防水层，四个驱动器结构相同，均由作动转子，矩形外壳，共振圆柱梁以及压电片构成，本发明结构新颖，加工简单，装配紧凑，基于横梁的共振耦合，通过四个方向驱动器的转动配合，可实现在颗粒与凝胶环境中多自由度钻行的精确移动。
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公开(公告)号：CN115657146A
公开(公告)日：2023-01-31
申请号：CN202211412200.9
申请日：2022-11-11
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种具有冗余设计的极低法向耦合偏转机构及其控制方法，该偏转机构包括反射镜挠曲调整架、反射镜、传动杆、差动杠杆、菱形环和压电叠堆，反射镜挠曲调整架内布置反射镜，反射镜与传动杆前端面接触，传动杆侧面与差动杠杆中部的双轴解耦铰链固接，差动杠杆两端均为柔性铰链，两柔性铰链端面各与一菱形环短轴端面固接，菱形环长轴方向内嵌有压电叠堆；本发明将压电叠堆的直线驱动转化为纯力矩驱动控制镜面偏转，通过多个柔性铰链解耦减小法向力，通过十字铰链增大法向刚度，减小扭转刚度，进而减小法向位移，实现镜面极低法向耦合；使用两个压电叠堆的冗余压电驱动设计，实现三种压电驱动位移传动模式，满足多种工况需求，提高整体输出稳定性。
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公开(公告)号：CN114264529A
公开(公告)日：2022-04-01
申请号：CN202111605659.6
申请日：2021-12-25
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 一种基于高速气流改造颗粒形状和表面形貌的装置，该装置包括密封盖板、金属网、腔壁、底座、进气通道、柱形阵列以及颗粒材料。本发明的改造颗粒装置启动后依赖于高速空气气流提供能量带动与周围腔体壁、柱形阵列和其它颗粒间的相互摩擦达到改造目的。本发明具有装置整体结构简单、拆卸方便，工作环境稳定，可改造多种类的颗粒物质等优点。
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公开(公告)号：CN114235020A
公开(公告)日：2022-03-25
申请号：CN202111605654.3
申请日：2021-12-25
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01D11/00
Abstract: 一种基于剪切增稠效应的贯入式驱动器及其工作方法，该贯入式驱动器包括贯入端、驱动器外壳、进给装置、传动结构、限位套筒与密封盖板。本发明贯入式驱动器在完全浸没入介质非牛顿流体介质或类非牛顿流体的固体颗粒后，依靠介质的剪切增稠效应完成贯入式驱动。本发明具有贯入深度大，结构简单，质量轻巧，便于携带的特点，特别适合于地理环境勘察、海底探测、深空星体着陆探查等极端环境下的使用。
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公开(公告)号：CN112713800A
公开(公告)日：2021-04-27
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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110707963B
公开(公告)日：2020-11-17
申请号：CN201910998301.0
申请日：2019-10-21
Applicant: 西安交通大学
IPC: H02N2/12
Abstract: 一种基于惯性式原理驱动的可自锁大推力直线作动器及作动方法，该作动器包括作动器底座，菱形驱动结构、压电陶瓷、上、下限位轴承、丝杠套筒、丝杠输出轴、顶盖和限位盖板；作动器通过控制压电陶瓷的电压与电压变化速率，驱动菱形驱动结构产生速率不同的弹性变形，借助菱形驱动结构与丝杠套筒之间的摩擦力实现惯性式驱动原理，带动丝杠套筒完成旋转运动，经丝杠副传动后转化为丝杠输出轴的轴向直线运动；相比于其他压电材料驱动的惯性式、尺蠖式工作原理，本发明具备丝杠副传动实现直线运动，作动器推力与作动器质量的推重比比值更大，且具备轴承承载作动器轴向受力，断电锁止能力更强。
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公开(公告)号：CN108540008B
公开(公告)日：2019-07-02
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
Abstract: 基于逆挠曲电的柔性材料往复式多层结构作动器及方法，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：CN108931916A
公开(公告)日：2018-12-04
申请号：CN201810786027.6
申请日：2018-07-17
Applicant: 西安交通大学
IPC: G05B11/42
CPC classification number: G05B11/42
Abstract: 本发明涉及一种电磁式快反镜的跟踪控制系统及带宽提高和相位滞后补偿方法，该控制系统包括：输入模块、闭环控制系统、与闭环控制系统串联连接的零相差前馈补偿器和输出模块；其中所述的闭环控制系统由不完全微分PID控制器、快速反射镜和SGS应变传感器组成；控制系统通过在传统PID控制器中的微分环节中引入惯性环节构成不完全微分PID控制器，以不完全微分PID控制算法来消除电磁式快速反射镜机构低阶谐振的不稳定影响，达到使控制带宽超过其谐振频率的目的；同时，在闭环控制系统的前端基于零极点对消，引入零相差前馈补偿器，减少跟踪控制系统的相位滞后量；本发明控制方法简单易执行，适用性强，能够有效地提高电磁式快速反射镜的控制带宽，并取得良好的滞后补偿效果，从而提升快速反射镜的跟踪性能。
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公开(公告)号：CN108880321A
公开(公告)日：2018-11-23
申请号：CN201810443624.9
申请日：2018-05-10
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 基于逆挠曲电原理的攀爬型步进式作动器及作动方法，该作动器包括圆柱形轨道、位于圆柱形轨道外的挠曲电型上抓手、与上抓手下端固结的作动球、与作动球下端固结的挠曲电型下抓手，与上抓手电连接的上锁止功放、与作动球电连接的作动功放、与下抓手电连接的下锁止功放均与控制器电连接；当需要作动器向不同方向运动时，只需通过控制器输出相应的控制时序，例如，若需要向上移动时，先使下抓手锁止后作动球膨胀作动，再使上抓手锁止，然后松开下抓手，这样就完成了一个作动周期。该作动器和作动方法的优点是能够输出极小的位移、具有明显的小尺度效应且不受环境温度限制，同时由于是面摩擦，因而具有较可靠的锁止动作。
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公开(公告)号：CN107171591B
公开(公告)日：2018-11-09
申请号：CN201710418531.6
申请日：2017-06-06
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 一种基于人字结构的平面三自由度微动装置，由柔性铰链、三个相同的压电陶瓷、三个相同的电磁铁分别组成三个机构，其中每一个机构中，压电陶瓷一端和电磁铁紧固连接，另一端被固定于柔性铰链上；三个机构呈三等分圆周角分布，是一个轴对称结构；当该装置放置于金属底面上时，电磁铁起到锁止的作用，压电陶瓷提供输入位移，柔性铰链产生形变，经过对电磁铁和压电陶瓷两端电压的控制，能够实现该装置在金属平面上的三自由度的微小平动和转动；本发明结构简单，具有锁止功能，作动精准，能够实现在平面内的自由平动和转动。
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