[发明专利]宏微驱动二维一体式微定位平台

权利要求书

1.一种宏微驱动二维一体式微定位平台，其特征在于：包括基座、固定于基座上的柔顺性平台本体、与柔顺性平台本体连接的两个音圈电机、四个压电陶瓷驱动器和两个位移传感器、以及与所述两个音圈电机、四个压电陶瓷驱动器和两个位移传感器信号连接的控制器。

2.根据权利要求1所述的定位平台，其特征在于：所述柔顺性平台本体包括呈正方形排列的宏动平台导轨及位于宏动平台导轨内的宏动平台；所述宏动平台导轨与所述基座之间设有垫片，宏动平台导轨包括呈正方形排列的四分体，每个分体均由三个并排设置的复合板簧片式柔性铰链组成，用以实现大行程运动范围和运动解耦；该三个柔性铰链分别包括四个U型柔性板簧片，其中，位于两端的柔性铰链的柔性板簧片开口相对，位于中间的柔性铰链的柔性板簧片的开口朝向宏动平台中部；每一分体的中间的柔性铰链上固定一个连接柔性板簧片的开口两端的连杆，用于消除四个柔性板簧片的弯曲变形。

3.根据权利要求2所述的定位平台，其特征在于：所述宏动平台上由外向内顺序设置呈正方形排列的内设四个位移放大机构、微动平台导轨及输出平台，所述四个压电陶瓷驱动器分别设置于所述四个位移放大机构内，所述微动平台导轨包括四个分别设置于所述输出平台的四个角的直角板簧片式柔性铰链，每个直角板簧片式柔性铰链的一端连接输出平台，另一端与宏动平台连接；所述宏动平台导轨通过该四个位移放大机构与所述微动平台导轨的直角板簧片式柔性铰链连接，两个相对的压电陶瓷驱动器通过位移放大机构的输出端共同驱动所述输出平台沿一维方向的微运动，输出平台的运动由与之连接的微动平台导轨导引，输出平台将力作用于微动平台导轨。

4.根据权利要求2所述的定位平台，其特征在于：所述两个音圈电机的动子分别通过一个连接头连接宏动平台导轨的两个相邻的分体，每个音圈电机的定子通过一个电机支架与基座连接。

5.根据权利要求2或3所述的定位平台，其特征在于：所述每个位移传感器通过一块定位板与基座相连，每个位移传感器的探头与通过一个垫片固定在输出平台的边缘的一个测量板相对，并保持测量距离。

6.根据权利要求1所述的定位平台，其特征在于：所述控制器由一台计算机及其串口和与该计算机连接的D/A数模转换器组成。

7.根据权利要求6所述的定位平台，其特征在于：所述控制器包括一台设有USB或RS232串口的计算机、与该计算机连接的D/A数模转换器和与D/A数模转换器连接的两个音圈电机驱动器和四个电压放大器，所述两个音圈电机驱动器分别与所述两个音圈电机信号连接，所述四个电压放大器分别与所述四个压电陶瓷驱动器信号连接，所述计算机通过USB或RS232串口采集所述位移传感器的数字输出量，两个位移传感器将输出平台的位置信息反馈到控制器，形成闭环反馈，所述控制器采用PID控制算法通过D/A数模转换器输出六路模拟电压信号，再经由所述两个音圈电机驱动器和所述两个电压放大器分别控制两个音圈电机和四个压电陶瓷驱动器的输出，调整输出平台的位置和运动，达到需要的定位和精度。

8.根据权利要求5所述的定位平台，其特征在于：所述两个音圈电机、两个位移传感器均相互垂直设置，所述固定在输出平台的边缘的两个测量板也相互垂直设置。

9.根据权利要求1所述的定位平台，其特征在于：所述位移传感器为激光位移传感器。