[发明专利]一种基于压电驱动的变形鳞片及变形方法

说明书

本发明公开了一种基于压电驱动的变形鳞片及变形方法，该变形鳞片包括鳞片单元、基座、压电驱动器与柔性球形四连杆机构；所述压电驱动器的一端与所述基座的一端相连，所述压电驱动器的另一端与所述柔性球形四连杆机构的一端相连，所述柔性球形四连杆机构的另一端与所述基座的另一端相连；所述柔性球形四连杆机构的中部固定连接在所述鳞片单元的一面上。通过将人造鳞片与变形机构组合，使其为可变形鳞片，以增强普通鳞片的选择反射性、灵活性、隐身性能等，可用于实现具有特殊功能的刚性鳞片的可控单自由度摆动，并可根据需求，有设计地对多个鳞片进行阵列化排布，形成可在平面内的局部变形的蒙皮、反射阵列等。

技术领域

本发明涉及微型变形机构技术领域，具体是一种基于压电驱动的变形鳞片及变形方法。

背景技术

鳞片是一些动物皮肤表面衍生的硬薄片结构，如鱼鳞、羽毛等都属于动物的鳞片，其具有保护作用和特殊功能，工业生产中也会给一些物体表面添加类似鳞片的结构，如车辆表面、飞机表面以及一些固定设备表面等，通过添加鳞片可以起到保护设备、选择性反射、隐身等功能。目前，现有技术中的人造鳞片并不具备可控变形的特点，使得其应用具有部分的局限性。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种基于压电驱动的变形鳞片及变形方法，通过将人造鳞片与变形机构组合，使其为可变形鳞片，以增强普通鳞片的选择反射性、灵活性、隐身性能等，可用于实现具有特殊功能的刚性鳞片的可控单自由度摆动，并可根据需求，有设计地对多个鳞片进行阵列化排布，形成可在平面内的局部变形的蒙皮、反射阵列等。

为实现上述目的，本发明提供一种基于压电驱动的变形鳞片，包括鳞片单元、基座、压电驱动器与柔性球形四连杆机构；

所述压电驱动器的一端与所述基座的一端相连，所述压电驱动器的另一端与所述柔性球形四连杆机构的一端相连，所述柔性球形四连杆机构的另一端与所述基座的另一端相连；

所述柔性球形四连杆机构的中部固定连接在所述鳞片单元的一面上。

在其中一个实施例中，所述柔性球形四连杆机构包括第一刚性板、第二刚性板、第三刚性板与第四刚性板，所述第一刚性板、所述第二刚性板、所述第四刚性板均为平面板，所述第三刚性板为U型板；

所述第一刚性板的一端与所述压电驱动器相连，所述第一刚性板的另一端通过柔性薄膜与所述第二刚性板的一端相连，所述第二刚性板的另一端通过柔性薄膜与所述第三刚性板的一个U型竖边板相连；

所述第四刚性板的一端与所述基座相连，所述第四刚性板的另一端通过柔性薄膜与所述第三刚性板的另一个U型竖边板相连；

所述第三刚性板的U型底边板与所述鳞片单元相连。

在其中一个实施例中，所述柔性薄膜的数量为一个；

所述柔性薄膜的一端位于所述第一刚性板内，另一端依次穿过所述第二刚性板、所述第三钢板后位于所述第四刚性板内。

在其中一个实施例中，所述柔性球形四连杆机构还包括第五刚性板与第六刚性板；

所述第五刚性板、所述第六刚性板连接在所述第三刚性板上U型底边板的两端，且所述所述第五刚性板、所述第六刚性板均与所述鳞片单元相连。

在其中一个实施例中，所述第一刚性板、所述第二刚性板、所述第三刚性板、所述第四刚性板、所述第五刚性板与所述第六刚性板均为刚性碳纤维薄板；

所述柔性薄膜为柔性聚酰亚胺薄膜。

在其中一个实施例中，所述基座为槽型框架结构，所述基座的一端与所述第四刚性板一体成型，另一端设有卡槽；

所述第一刚性板上对应所述压电驱动器的位置设有安装通孔，所述压电驱动器的一端搭接在所述卡槽上，另一端嵌入所述安装通孔。