[发明专利]一种二自由度压电驱动纳米定位平台

权利要求书

1.一种二自由度压电驱动纳米定位平台，其特征是，包括：基座、X轴方向的全柔顺机构、Y轴方向的全柔顺机构、十字花型XY解耦机构、XY运动平台本体、压电陶瓷驱动器以及激光尺平面反射镜；

所述XY运动平台本体通过X轴方向的全柔顺机构、Y轴方向的全柔顺机构以及十字花型XY解耦机构与所述基座连接；

所述XY运动平台本体和基座的侧面分别安装有检查其X方向和Y方向运动的激光尺平面反射镜，所述激光尺平面反射镜分别与检测X、Y方向的激光尺读数头配合共同完成纳米定位平台两个自由度运动的检测与反馈；

所述压电陶瓷驱动器分别镶嵌在X轴方向的全柔顺机构和Y轴方向的全柔顺机构中，用于驱动XY运动平台本体的二维运动。

2.如权利要求1所述的一种二自由度压电驱动纳米定位平台，其特征是，所述十字花型XY解耦机构采用全柔性设计，由铰链折叠成中心对称的双层十字花结构，布置在XY运动平台本体的四角，用于实现XY运动平台本体在X、Y两个方向的平移解耦。

3.如权利要求1所述的一种二自由度压电驱动纳米定位平台，其特征是，所述X轴方向的全柔顺机构包括：两组沿X轴方向布置且关于Y轴对称的第一复合平行四杆导向机构和第二复合平行四杆导向机构以及两组沿X轴方向布置关于Y轴对称的第一L型对称杠杆放大机构和第二L型对称杠杆放大机构；

所述第一复合平行四杆导向机构与第一L型对称杠杆放大机构铰接，第二复合平行四杆导向机构与第二L型对称杠杆放大机构铰接。

4.如权利要求3所述的一种二自由度压电驱动纳米定位平台，其特征是，XY运动平台本体在X轴方向上的左右两边分别通过柔性铰链与两组对称的第一复合平行四杆导向机构和第二复合平行四杆导向机构的顶端相连；所述第一复合平行四杆导向机构和第二复合平行四杆导向机构的尾端分别通过柔性铰链与所述第一L型对称杠杆放大机构和第二L型对称杠杆放大机构的顶端相连；所述第一L型对称杠杆放大机构和第二L型对称杠杆放大机构的四个L型转折处分别通过旋转的柔性铰链与基座连接。

5.如权利要求3所述的一种二自由度压电驱动纳米定位平台，其特征是，所述第二L型对称杠杆放大机构的两个L臂的尾端分别通过圆形铰链与导向块连接；两个导向块中分别放置契型块，导向块与契型块的斜边接触，契型块的平边与定位对中块的平边相接触；所述定位对中块分别通过其锥面与第一压电陶瓷驱动器的两个半球面相切；所述导向块右侧开有螺孔，用于通过螺钉压紧契型块，保证所述第一压电陶瓷驱动器的固定与预紧。

6.如权利要求1所述的一种二自由度压电驱动纳米定位平台，其特征是，所述Y轴方向的全柔顺机构包括：两组沿Y轴方向布置关于X轴对称的第三复合平行四杆导向机构和第四复合平行四杆导向机构以及两组沿Y轴方向布置关于X轴对称的第三L型对称杠杆放大机构和第四L型对称杠杆放大机构；

所述第三复合平行四杆导向机构与第三L型对称杠杆放大机构铰接，第四复合平行四杆导向机构与第四L型对称杠杆放大机构铰接。

7.如权利要求6所述的一种二自由度压电驱动纳米定位平台，其特征是，XY运动平台本体在Y轴方向的上下两边分别通过柔性铰链与两组对称的第三复合平行四杆导向机构和第四复合平行四杆导向机构的顶端相连；所述第三复合平行四杆导向机构和第四复合平行四杆导向机构的尾端通过柔性铰链分别与所述第三L型对称杠杆放大机构和第四L型对称杠杆放大机构的顶端相连；所述第三L型对称杠杆放大机构和第四L型对称杠杆放大机构的四个L型转折处分别通过旋转的柔性铰链与基座连接。

8.如权利要求6所述的一种二自由度压电驱动纳米定位平台，其特征是，所述第四L型对称杠杆放大机构的两个L臂的尾端分别通过圆形铰链与导向块连接；两个导向块中分别放置契型块，导向块与契型块的斜边接触，契型块的平边与定位对中块的平边相接触；所述定位对中块分别通过其锥面与第二压电陶瓷驱动器的两个半球面相切；所述导向块右侧开有螺孔，用于通过螺钉压紧契型块，保证所述第二压电陶瓷驱动器的固定与预紧。

9.如权利要求5或8所述的一种二自由度压电驱动纳米定位平台，其特征是，所述定位对中块用于实现压电陶瓷驱动器的定位、对中和保护；定位对中块为在长方形块中嵌入锥形面，所述锥形面与压电陶瓷驱动器的半球面配合，保证压电陶瓷驱动器的半球面在所述锥形面中小幅度地调整，且始终保持对中位置。