[发明专利]一种硅微六杆增力机构

说明书

本发明公开了一种硅微六杆增力机构，包括：第一固定锚点和第二固定锚点；原动摇杆，所述原动摇杆通过软性铰链铰接于第一固定锚点的顶部；第一连杆，所述连杆通过软性铰链铰接于所述原动摇杆表面的一侧；所述从动摇杆通过铰链铰接于所述连杆的端部，所述从动摇杆的一端通过软性铰链与所述第二固定锚点的顶部铰接；所述第二连杆通过软性铰链铰接于所述从动摇杆的一侧，所述软性铰链可以为弧形软性铰链或者短臂柔性铰链，本发明涉及微机电系统技术领域。该硅微六杆增力机构通过使输入端的力经过两个丝杆机构进行放大，从而增大了输出端的输出力，同时硅微六杆机构可实现复杂运动，结构新颖独特，与MEMS工艺兼容，易于控制，输出效率高。

技术领域

本发明涉及微机电系统技术领域，具体为一种硅微六杆增力机构。

背景技术

微机电系统(MEMS,Micro-Electro-Mechanical System)，也叫做微电子机械系统、微系统、微机械等，指尺寸在几毫米乃至更小的高科技装置，微机电系统是集微传感器、微执行器、微机械结构、微电源微能源、信号处理和控制电路、高性能电子集成器件、接口、通信等于一体的微型器件或系统。MEMS是一项革命性的新技术，广泛应用于高新技术产业，是一项关系到国家的科技发展、经济繁荣和国防安全的关键技术；MEMS侧重于超精密机械加工，涉及微电子、材料、力学、化学、机械学诸多学科领域。它的学科面涵盖微尺度下的力、电、光、磁、声、表面等物理、化学、机械学的各分支。

硅微多杆机构是MEMS的重要组成部件，承担着运动转化、运动传递、运动和力的放大以及特定运动轨迹的实现等重要作用，在宏观机构中，平面连杆机构的运动形式多样，可以实现给定运动规律或运动轨迹，在各种机械、仪器中广泛应用，而在MEMS领域，由于表面力占主导地位，器件之间容易粘附在一起，运动部件之间出现黏着磨损，再加上加工工艺的限制，使得运动转化等功能的实现非常不易。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种硅微六杆增力机构，解决了在MEMS领域硅微多杆机构运动转化实现困难的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种硅微六杆增力机构，包括：第一固定锚点和第二固定锚点；

原动摇杆，所述原动摇杆通过软性铰链铰接于第一固定锚点的顶部；

第一连杆，所述连杆通过软性铰链铰接于所述原动摇杆表面的一侧；

从动摇杆，所述从动摇杆通过铰链铰接于所述连杆的端部，所述从动摇杆的一端通过软性铰链与所述第二固定锚点的顶部铰接；

第二连杆，所述第二连杆通过软性铰链铰接于所述从动摇杆的一侧；

输出杆，所述输出杆通过软性铰链铰接于所述第二连杆的一端，所述输出杆的表面设置有纵向约束副。

该硅微六杆增力机构的输入端为原动摇杆，输出端为输出杆，该硅微六杆机构由两个四杆机构组成，第一个四杆机构是由原动摇杆、第一连杆、从动摇杆和固定锚点乙组成的双摇杆机构；

第二个四杆机构是由从动摇杆、第二连杆、输出杆和固定锚点甲组成的摇杆滑块机构，其中前一个四杆机构的输出件被作为第二个四杆机构的输入件，使输入端的力经过两个丝杆机构进行放大，从而增大了输出端的输出力，同时硅微六杆机构可实现复杂运动，结构新颖独特，与MEMS工艺兼容，易于控制，输出效率高。

进一步地，所述软性铰链可以为弧形软性铰链或者短臂柔性铰链。

进一步地，所述硅微六杆增力机构设置于所述硅基板的氮化层上，所述氮化层上设置有固定结构层，所述固定结构层上固定结构层a构成原动摇杆、第一连杆、从动摇杆、第二连杆和输出杆。

进一步地，所述所述固定结构层上的固定结构层b构成纵向约束副，所述固定结构层上的固定结构层a、固定结构层b、多晶硅层和金属层构成第一固定锚点和第二固定锚点。