[发明专利]基于磁流体驱动的多自由度柔性微位移操纵器

权利要求书

1.基于磁流体驱动的多自由度柔性微位移操纵器，其特征在于，

包括作动器I、作动器II、作动器III、动子、磁流体轴承和支撑管；

所述支撑管配置在作动器I和作动器II之间；所述动子配置在所述支撑管内部；所述作动器I和所述动子之间配置有磁流体I；所述作动器II和所述动子之间配置有磁流体II；所述作动器III配置在所述支撑管的外周；所述作动器III和所述动子之间配置有磁流体III；所述磁流体轴承配置在所述支撑管的外周；

所述支撑管的上端连接所述作动器I的下端，所述支撑管的下端连接所述作动器II的上端；所述动子置于所述支撑管内；所述磁流体I置于所述动子与所述作动器I之间，所述磁流体II置于所述动子与所述作动器II之间，所述磁流体I和所述磁流体II均置于支撑管内；

通过控制所述作动器I和所述作动器II，驱动所述动子沿轴向运动；通过控制所述作动器III，驱动所述动子以所述磁流体轴承为支点做转动运动。

2.根据权利要求1所述的微位移操纵器，其特征在于，

所述作动器I提供磁场，并通过控制磁场强度来控制所述磁流体I的形状；所述作动器II提供磁场，并通过控制磁场强度来控制所述磁流体II的形状；所述作动器III提供磁场，并通过控制磁场强度来控制所述磁流体III的形状。

3.根据权利要求1或2所述的微位移操纵器，其特征在于，

所述动子包括上端盖、空心管和下端盖，所述上端盖配置在所述空心管的上端，所述下端盖配置在所述空心管的下端。

4.根据权利要求1或2所述的微位移操纵器，其特征在于，

所述作动器I包括第一铁壳体、第一永磁体、第一铁块和第一绕组线圈，所述第一永磁体、第一铁块和第一绕组线圈配置在所述第一铁壳体内，第一铁壳体为下端开口的壳体，所述第一永磁体和所述第一铁块沿轴向上下配置，所述第一绕组线圈缠绕在所述第一永磁体和所述第一铁块两者整体的外周；

所述作动器II包括第二铁壳体、第二永磁体、第二铁块和第二绕组线圈，所述第二永磁体、第二铁块和第二绕组线圈配置在所述第二铁壳体内，第二铁壳体为上端开口的壳体，所述第二铁块和所述第二永磁体沿轴向上下配置，所述第二绕组线圈缠绕在所述第二永磁体和所述第二铁块两者整体的外周。

5.根据权利要求1所述的微位移操纵器，其特征在于，

所述作动器III包括三个以上的径向作动器，三个以上的径向作动器均匀配置在所述支撑管的外周；在配置有所述径向作动器的所述支撑管的轴向段、所述动子与所述支撑管之间配置有磁流体III。

6.根据权利要求5所述的微位移操纵器，其特征在于，

所述三个以上的径向作动器通过固定架固定在所述支撑管的外周。

7.根据权利要求5或6所述的微位移操纵器，其特征在于，

所述径向作动器包括第三铁壳体、第三永磁体、第三铁块和第三绕组线圈，所述第三永磁体、第三铁块和第三绕组线圈配置在所述第三铁壳体内，第三铁壳体的靠近支撑管的一端开口，所述第三铁块和所述第三永磁体沿径向配置，所述第三绕组线圈缠绕在所述第三永磁体和所述第三铁块两者整体的外周。

8.根据权利要求5所述的微位移操纵器，其特征在于，

所述磁流体轴承包括背铁、磁流体环和第四永磁体，所述背铁为具有凹腔的环状背铁，所述背铁套设在所述支撑管的外周；所述第四永磁体配置在所述背铁的凹腔内；在配置有所述背铁的所述支撑管的轴向段、所述动子与所述支撑管之间配置所述磁流体环。

9.根据权利要求8所述的微位移操纵器，其特征在于，

所述磁流体轴承沿轴向上配置在所述支撑管外周的位置能够被更改。