基于压电粗纤维和曲柄滑块机构的旋转作动器及作动方法

    公开(公告)号:CN105406757B

    公开(公告)日:2017-04-19

    申请号:CN201510929107.9

    申请日:2015-12-12

    Abstract: 基于压电粗纤维和曲柄滑块机构的旋转作动器及作动方法,该作动器由压电粗纤维、弧形板、销钉,滑块、连杆、飞轮、导轨、螺钉和外部框架组成;压电粗纤维粘贴于弧形板上,弧形板两端通过销钉分别与滑块和导轨连接;滑块两端位于导轨内,中部轴与连杆一端连接,连杆另一端与飞轮轴连接;飞轮安装在外部框架上;采用螺钉将导轨固定在外部框架内;滑块‑连杆‑飞轮构成对心曲柄滑块机构;对压电粗纤维有序地通、断电,压电粗纤维和弧形板一起弯曲、恢复,使滑块往复运动,拉动连杆并驱动飞轮转动;以此实现输出旋转运动和扭矩;本发明作动器,具有抗电磁干扰,持续转动,柔软耐用,体积小,重量轻的特点。

    基于压电粗纤维和曲柄滑块机构的旋转作动器及作动方法

    公开(公告)号:CN105406757A

    公开(公告)日:2016-03-16

    申请号:CN201510929107.9

    申请日:2015-12-12

    CPC classification number: H02N2/10 H02N2/046

    Abstract: 基于压电粗纤维和曲柄滑块机构的旋转作动器及作动方法,该作动器由压电粗纤维、弧形板、销钉,滑块、连杆、飞轮、导轨、螺钉和外部框架组成;压电粗纤维粘贴于弧形板上,弧形板两端通过销钉分别与滑块和导轨连接;滑块两端位于导轨内,中部轴与连杆一端连接,连杆另一端与飞轮轴连接;飞轮安装在外部框架上;采用螺钉将导轨固定在外部框架内;滑块-连杆-飞轮构成对心曲柄滑块机构;对压电粗纤维有序地通、断电,压电粗纤维和弧形板一起弯曲、恢复,使滑块往复运动,拉动连杆并驱动飞轮转动;以此实现输出旋转运动和扭矩;本发明作动器,具有抗电磁干扰,持续转动,柔软耐用,体积小,重量轻的特点。

    自适应步进式角位移压电作动器及方法

    公开(公告)号:CN104362889A

    公开(公告)日:2015-02-18

    申请号:CN201410649219.4

    申请日:2014-11-14

    Abstract: 一种自适应步进式角位移压电作动器,包括圆周轨道底座,位于其中心孔内的精密轴承、自适应调节臂,位于自适应调节臂内用于箝位的第一压电陶瓷驱动器和用于驱动的第二压电陶瓷驱动器,直角臂与自适应调节臂内部的柔性铰链处以及第二压电堆的输出端固定,输出轴一端固定于精密轴承的内圈,一端与固定于自适应调节臂的中心孔;仅使用两个压电堆即可将直线位移转化为角位移,同时通过协调两个压电陶瓷驱动器按一定规律运动使其步进式旋转从而达到输出大行程角位移的目的,可以实现顺时针逆时针两个方向的转动,极大的降低了结构的复杂性,另外,本发明通过自身自适应调节结构可以在存在加工误差的情况下自适应调节内部尺寸。

    一种通过压电-连杆机构实现扭矩的作动器及方法

    公开(公告)号:CN103904938B

    公开(公告)日:2015-05-13

    申请号:CN201410105326.0

    申请日:2014-03-20

    Abstract: 一种通过压电-连杆机构实现扭矩的作动器及方法,该作动器由压电-连杆机构、销钉、作动圆盘、驱动器、控制器组成;其实现扭矩的方法如下:压电-连杆机构由压电堆和压电约束-多级位移放大机构组成,将由压电材料输出的微小直线位移通过压电约束-多级位移放大机构放大后输出;压电-连杆机构将拉力和直线位移作用至位于作动圆盘的销钉上,销钉与作动圆盘圆心存在一定距离,因而将压电材料输出的力和直线位移转化为作动圆盘的扭矩输出和连续转动;不同个数的压电-连杆机构在实现转动的不同相位处对销钉实施不同大小的拉力或进行空回,以保证该作动器实现较为稳定输出的扭矩;本发明具有输出扭矩大、能耗小、无相位间隔、多圈连续作动、时效性好等特点。

    一种实现恒定力输出的作动装置

    公开(公告)号:CN103414388B

    公开(公告)日:2014-08-20

    申请号:CN201310285261.8

    申请日:2013-07-08

    Abstract: 一种实现恒定力输出的作动装置,包括中空桶状的下导磁载体,下导磁载体内底部中央处带有凹槽,磁铁下端置于凹槽内并和下导磁载体通过磁力连接,磁铁上端置于上导磁载体底部的凹槽内并和其通过磁力连接,在下导磁载体和上导磁载体的间隙中套有线圈骨架,在线圈骨架的顶端设有载荷施加端,在其内底部中央和上导磁载体的上端间连有弹簧环,在弹簧环的两侧贴有电阻应变片,在线圈骨架与下导磁载体相邻的侧部绕有一个以上粗调线圈和精调线圈,和电阻应变片依次连有信号采集电路、A/D转换模块、PC机、D/A转换模块和电流功率放大器,电流功率放大器输出端与粗调线和精调线圈相连;在外部发生位移或载荷变化时,保证其输出已设定大小的力且保证输出力的精确和稳定。

    一种质量、阻尼和刚度可变的振动激励及控制平台

    公开(公告)号:CN103406251B

    公开(公告)日:2014-07-02

    申请号:CN201310287324.3

    申请日:2013-07-09

    Abstract: 一种质量、阻尼和刚度可变的振动激励及控制平台,在振动平台上部置有质量不同的配重块,在振动平台下表面两端固定薄铁条;在振动平台底座两端和薄铁条对应位置带有滑轨,电磁铁底座置于滑轨内,在电磁铁底座顶部固定有电磁铁,在滑轨间的振动平台底座上固定有镀锌铁槽,其内固定电磁铁,电磁铁顶部依次固定镀锌铁芯和涡流传感器探头,固定在振动平台下表面的薄壁圆筒的下部位于镀锌铁槽开口内侧壁和镀锌铁芯间隙中,在薄壁圆筒外壁上绕有阻尼线圈,其引出线和贴附于其上部的薄壁圆筒表面的和外部控制及功率放大器部分连接的接线端子相连;平台由不同配重块改变质量,不包含多种阻尼器及弹性支撑体便可实现刚度可变和阻尼可控。

    一种质量、阻尼和刚度可变的振动激励及控制平台

    公开(公告)号:CN103406251A

    公开(公告)日:2013-11-27

    申请号:CN201310287324.3

    申请日:2013-07-09

    Abstract: 一种质量、阻尼和刚度可变的振动激励及控制平台,在振动平台上部置有质量不同的配重块,在振动平台下表面两端固定薄铁条;在振动平台底座两端和薄铁条对应位置带有滑轨,电磁铁底座置于滑轨内,在电磁铁底座顶部固定有电磁铁,在滑轨间的振动平台底座上固定有镀锌铁槽,其内固定电磁铁,电磁铁顶部依次固定镀锌铁芯和涡流传感器探头,固定在振动平台下表面的薄壁圆筒的下部位于镀锌铁槽开口内侧壁和镀锌铁芯间隙中,在薄壁圆筒外壁上绕有阻尼线圈,其引出线和贴附于其上部的薄壁圆筒表面的和外部控制及功率放大器部分连接的接线端子相连;平台由不同配重块改变质量,不包含多种阻尼器及弹性支撑体便可实现刚度可变和阻尼可控。

    自适应步进式角位移压电作动器及实现步进式旋转的方法

    公开(公告)号:CN104362889B

    公开(公告)日:2015-08-05

    申请号:CN201410649219.4

    申请日:2014-11-14

    Abstract: 自适应步进式角位移压电作动器及实现步进式旋转的方法,该作动器包括圆周轨道底座,位于其中心孔内的精密轴承、自适应调节臂,位于自适应调节臂内用于箝位的第一压电陶瓷驱动器和用于驱动的第二压电陶瓷驱动器,直角臂与自适应调节臂内部的柔性铰链处以及第二压电陶瓷驱动器的输出端固定,输出轴一端固定于精密轴承的内圈,一端与固定于自适应调节臂的中心孔;仅使用两个压电陶瓷驱动器即可将直线位移转化为角位移,同时通过协调两个压电陶瓷驱动器按一定规律运动使其步进式旋转从而达到输出大行程角位移的目的,可以实现顺时针逆时针两个方向的转动,极大的降低了结构的复杂性,另外,本发明通过自身自适应调节结构可以在存在加工误差的情况下自适应调节内部尺寸。

    一种阻尼刚度可控的双自由度振动主动控制平台

    公开(公告)号:CN103398138B

    公开(公告)日:2014-07-23

    申请号:CN201310272839.6

    申请日:2013-07-01

    Abstract: 一种阻尼刚度可控的双自由度振动主动控制平台,包括通过柔性铰链连接的十字梁骨架和正方形底座,十字梁骨架的十字梁分布在正方形底座的对角线方向,在十字梁骨架正中安装有结构柱,在十字梁骨架对角顶端下部和正方形底座间分别连接有传感器和作动器,四个限位柱分别置于十字梁骨架的十字梁和正方形底座间,限位柱与十字梁骨架间留有预设间隙,四个配重块分别固定在传感器或作动器与限位柱间的十字梁骨架下部,在限位柱和柔性铰链间十字梁骨架下部对称位置设置有限扭弹簧片;采用电磁式传感器,电阻尼和电刚度作动器,实现对角速度检测和作动,结合柔性铰链和厚度可变的弹簧片,来实现阻尼和刚度可量控,实现结构在x和y方向的双自由度振动主动控制。

    一种通过压电-连杆机构实现扭矩的作动器及方法

    公开(公告)号:CN103904938A

    公开(公告)日:2014-07-02

    申请号:CN201410105326.0

    申请日:2014-03-20

    Abstract: 一种通过压电-连杆机构实现扭矩的作动器及方法,该作动器由压电-连杆机构、销钉、作动圆盘、驱动器、控制器组成;其实现扭矩的方法如下:压电-连杆机构由压电堆和压电约束-多级位移放大机构组成,将由压电材料输出的微小直线位移通过压电约束-多级位移放大机构放大后输出;压电-连杆机构将拉力和直线位移作用至位于作动圆盘的销钉上,销钉与作动圆盘圆心存在一定距离,因而将压电材料输出的力和直线位移转化为作动圆盘的扭矩输出和连续转动;不同个数的压电-连杆机构在实现转动的不同相位处对销钉实施不同大小的拉力或进行空回,以保证该作动器实现较为稳定输出的扭矩;本发明具有输出扭矩大、能耗小、无相位间隔、多圈连续作动、时效性好等特点。

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