[发明专利]六自由度压电驱动装置及其激励方法

摘要

六自由度压电驱动装置及其激励方法，涉及压电驱动领域。本发明是为了解决现有的多自由度压电驱动装置结构复杂、成本高、实现小型化困难、行程小的问题。本发明的六由度压电驱动装置，包括四组完全相同的压电振子、基体以及工作台；压电振子结构包括水平弯曲压电陶瓷组、竖直弯曲压电陶瓷组和前端盖；水平弯曲压电陶瓷组施加电压激励信号时沿水平方向弯曲；竖直弯曲陶瓷组施加电压激励时沿竖直方向弯曲，通过设计四组压电振子的电压激励信号，协调它们的水平和竖直弯曲运动的时序，在驱动足处形成空间多边形的运动轨迹，进一步利用摩擦力作为驱动力，实现六自由度驱动。用于实现压电驱动装置的六自由度运动。

主权项

1.六自由度压电驱动装置，其特征在于，它包括四组压电振子(1)、基体(2)和工作台(3)，四组压电振子(1)的结构均相同，每组压电振子(1)包括水平弯曲压电陶瓷组(1‑1)、竖直弯曲压电陶瓷组(1‑2)和前端盖(1‑3)，水平弯曲压电陶瓷组(1‑1)和竖直弯曲压电陶瓷组(1‑2)组成的陶瓷组的首端与基体(2)的四个侧面固定连接，水平弯曲压电陶瓷组(1‑1)和竖直弯曲压电陶瓷组(1‑2)组成的陶瓷组的末端连接有前端盖(1‑3)，前端盖(1‑3)末端设置有驱动足(1‑5)，且驱动足(1‑5)侧壁与工作台(3)接触；第一组压电振子(1‑6)与第三组压电振子(1‑8)同轴，第二组压电振子(1‑7)与第四组压电振子(1‑9)同轴，第一组压电振子(1‑6)与第二组压电振子(1‑7)轴向垂直；水平弯曲陶瓷组(1‑1)包括m片水平弯曲陶瓷(1‑1‑1)，竖直弯曲陶瓷组(1‑2)包括n片竖直弯曲陶瓷(1‑2‑1)，其中，m、n均为大于等于2的偶数；相邻两个水平弯曲陶瓷(1‑1‑1)之间设置有电极片(1‑4)，相邻两个竖直弯曲陶瓷(1‑2‑1)之间设置有电极片(1‑4)，对水平弯曲压电陶瓷组(1‑1)中的电极片(1‑4)施加电压激励信号时水平弯曲压电陶瓷组(1‑1)沿水平方向弯曲，对竖直弯曲压电陶瓷组(1‑2)中的电极片(1‑4)施加电压激励信号时竖直弯曲压电陶瓷组(1‑2)沿竖直方向弯曲，第一组压电振子(1‑6)和第三组压电振子(1‑8)的水平弯曲压电陶瓷组(1‑1)施加正向电压激励信号时沿X轴正向弯曲，施加负向电压激励信号时沿X轴负向弯曲，第二组压电振子(1‑7)和第四组压电振子(1‑9)的水平弯曲压电陶瓷组(1‑1)施加正向电压激励信号时沿Y轴正向弯曲，施加负向电压激励信号时沿Y轴负向弯曲；四组压电振子(1)的竖直弯曲陶瓷组(1‑2)施加正向电压激励信号时沿Z轴正向弯曲，施加负向电压激励信号时沿Z轴负向弯曲。