[发明专利]多级精密定位压电驱动器

权利要求书

1.一种多级精密定位压电驱动器，其特征在于包括：基座(1)、驱动平台(5)、设置在所述基座(1)和驱动平台(5)之间的n个双稳态单胞结构(2)、连接环(3)和连接柱(4)；其中n为大于零的整数；各所述双稳态单胞结构(2)独立驱动；

所述双稳态单胞结构(2)包括：具有拱形结构或锥形结构的附着板(20)、分别铺设在所述附着板(20)上下表面的上压电材料层(21)和下压电材料层(22)；当给上压电材料层(21)和下压电材料层(22)施加电压载荷时，压电材料变形使所述双稳态单胞结构(2)跳转至与未施加电压电荷时不同的稳定状态；

当n为奇数时，所述连接环(3)有个；第1个连接环(3)下侧与基座(1)连接，上侧与第1个双稳态单胞结构(2)的附着板(20)连接；第个连接环(3)的两侧均与附着板(20)连接，所述个连接环(3)相互平行设置；所述连接柱(4)有个，第个连接柱(4)的两端分别与相邻连接环(3)上相向设置的双稳态单胞结构(2)连接；第个连接柱(4)的上端与驱动平台(5)连接，下端与第n个双稳态单胞结构(2)连接；所述个连接柱(4)的轴心相互平行设置；

当n为偶数时，所述连接环(3)有个；个连接环(3)的两侧均与附着板(20)连接；个连接环(3)相互平行设置；所述连接柱(4)有个，第1个连接柱(4)的下端与基座(1)连接，上端与第1个双稳态单胞结构(2)连接；第个连接柱(4)的上端与驱动平台(5)连接，下端与第n个双稳态单胞结构(2)连接；第个连接柱(4)的两端分别与相邻连接环(3)上相向设置的双稳态单胞结构(2)连接；个连接柱(4)的轴心相互平行设置。

2.根据权利要求1所述的多级精密定位压电驱动器，其特征在于所述上压电材料层(21)和下压电材料层(22)均由环向铺设在所述附着板(20)靠近中心部的表面上的等厚度压电材料构成。

3.根据权利要求1所述的多级精密定位压电驱动器，其特征在于所述附着板(20)中心具有中空部(200)；所述连接柱(4)为筒状结构，两端具有与所述中空部(200)相适配的广口部(40)；所述中空部(200)与所述广口部(40)光滑对接。

4.根据权利要求1所述的多级精密定位压电驱动器，其特征在于所述连接环(3)与所述附着板(20)的外侧边缘相互匹配且光滑连接。

5.根据权利要求1所述的多级精密定位压电驱动器，其特征在于所述基座(1)与驱动平台(5)平行设置。

6.根据权利要求1～5任一项所述的多级精密定位压电驱动器，其特征在于所述n个双稳态单胞结构(2)规格相同，即从一个稳定状态跳转至另一个稳定状态行程相同，通过各所述双稳态单胞结构(2)行程的叠加，所述压电驱动器可实现n+1级定位。

7.根据权利要求1～5任一项所述的多级精密定位压电驱动器，其特征在于所述n个双稳态单胞结构(2)规格不同，且从一个稳定状态跳转至另一个稳定状态行程不同，通过各所述双稳态单胞结构(2)行程的叠加和组合，所述压电驱动器最少能实现n+1级定位，最多能实现n！+1级定位。