[发明专利]基于粗压电纤维复合材料的二维偏转装置及其偏转方法

权利要求书

1.一种基于粗压电纤维复合材料的二维偏转装置，其特征在于：包括位于X偏转轴并关于Y偏转轴对称的第一驱动机构(A)和第三驱动机构(C)，位于Y偏转轴并关于X偏转轴对称的第二驱动机构(B)和第四驱动机构(D)；所述X偏转轴和Y偏转轴垂直并位于同一平面内；所述第一驱动机构(A)为L形直角结构，位于XOZ面内，包括第一不规则梁(2)及第一粗压电纤维复合材料(3)和第二粗压电纤维复合材料(4)；所述第一不规则梁(2)沿X轴方向的上下表面为圆弧面，形成一个大的柔性铰链，第一不规则梁(2)沿X轴方向的一端通过柔性铰链与中间偏转台(8)相连，沿Z轴方向的一端固定在底座(1)上，所述第二粗压电纤维复合材料(4)和第一粗压电纤维复合材料(3)分别粘贴在不规则梁(2)的上下表面圆弧面上；所述第一驱动机构(A)、第二驱动机构(B)、第三驱动机构(C)和第四驱动机构(D)的结构及尺寸相同，均通过柔性铰链与中间偏转台(8)相连，按顺时针分布，相邻两者间差90°，形成一个“十”字结构；在位于“十”字交叉点处的中间偏转台(8)上安装不同尺寸的反射镜。

2.权利要求1所述的基于粗压电纤维复合材料的二维快速偏转装置的偏转方法，其特征在于：对于第一驱动机构(A)，当第一粗压电纤维复合材料(3)接正向驱动电压，第二粗压电纤维复合材料(4)接负向驱动电压时，第一粗压电纤维复合材料(3)在逆压电效应作用下伸长，第二粗压电纤维复合材料(4)在逆压电效应下收缩，从而施加+Y方向弯矩于所在第一不规则梁(2)，从而不规则梁产生+Z方向弯曲；当第二粗压电纤维复合材料(4)接正向驱动电压，第一粗压电纤维复合材料(3)接负向驱动电压时，施加-Y方向弯矩于第一不规则梁(2)，从而第一不规则梁(2)产生-Z方向的弯曲；当位于X轴的第一驱动机构(A)和第三驱动机构(C)在驱动信号下，实现相反方向的弯曲时，不规则梁通过柔性铰链带动中间偏转台(8)实现绕Y轴的偏转；同理，当位于Y轴的第二驱动机构(B)和第四驱动机构(D)在驱动信号作用下使梁实现相反方向弯曲时，梁通过柔性铰链带动中间偏转台(8)实现绕X轴的偏转；当位于X轴和Y轴的两对驱动机构同时工作时实现二维偏转。