-小型延伸头:一种用于精密定位、伸展或探测的微型机械/传感结构,通常连接在主机的末端,以实现更长的工作行程或更高的自由度。
-应用领域:微机电系统(MEMS)、生物显微操作、微纳加工、探针显微镜、微型机器人等。
-高精度定位:在有限空间内实现微米级甚至纳米级位移。
-柔性伸展:需要在工作区域内进行有限距离的线性或角度扩展。
-探测与取样:用于探针、传感头或微针的末端探测与采样。
设计要点
-尺寸与形状:通常需要尽量小的尺寸以适应有限空间,同时保证强度与稳定性。
-材料选择:常用材料包括不锈钢、铝、钛、硅、石英等,需综合强度、刚度、质量和热膨胀系数考虑。
-驱动与控制:
-_线性执行机构_(如微型步进/伺服驱动、压电驱动)在扩展/收缩方面表现较好。
-_反馈回路_(位置传感、霍尔传感、光学编码)用于实现闭环控制。
-耦合与对齐:延伸头的安装对齐很关键,需确保与主机的耦合接口精确、可重复。
-耐久性与疲劳:微型结构在循环载荷下容易发生疲劳,需要进行疲劳分析与寿命评估。
实践中的注意事项
-热膨胀与热耦合:在高精度场景中,温度变化可能显著影响位移,需要温控或补偿策略。
-污染与润滑:微型机构对污染敏感,润滑要选对类型,避免粘附与摩擦增大。
-接口标准化:尽量采用标准化的接口和模组化设计,便于组装与维护。
-安全性与容错设计:设置极限开关、保护机构,防止过行程导致损伤。