[发明专利]采用压电驱动的两自由度直线运动平台

权利要求书

1.采用压电驱动的两自由度直线运动平台，它包括压电振子(1)、静平台(2)、动平台(3)、四个导轨(4)和八个滑块(5)；压电振子(1)位于静平台(2)与动平台(3)之间，

所述压电振子(1)包括中间梁(1-1)、八片压电陶瓷片(1-2)和两个后端盖(1-3)，所述中间梁(1-1)包含两个变幅杆(1-1-1)和一个驱动足(1-1-2)，驱动足(1-1-2)的两个侧面分别与两个变幅杆(1-1-1)的末端面固定连接；

后端盖(1-3)的一侧中心位置设置有螺柱(1-3-1)，所述每个螺柱(1-3-1)均套装有四片压电陶瓷片(1-2)，所述后端盖(1-3)通过螺柱(1-3-1)旋合在变幅杆(1-1-1)的首端，并实现压电陶瓷片(1-2)的压紧；

静平台(2)上表面平行固定有两个导轨(4)，静平台(2)的每个导轨(4)上设置有两个滑块(5)；动平台(3)的下表面平行固定有两个导轨(4)，动平台(3)的每个导轨(4)上设置有两个滑块(5)；

静平台(2)上设置的四个滑块(5)的上表面与动平台(3)上设置的两个导轨(4)的下表面分别固定连接，且静平台(2)上设置的两个导轨(4)与动平台(3)上设置的两个导轨(4)轴线相互垂直；

所述压电振子(1)通过后端盖(1-3)的下表面与静平台(2)上表面固定连接，压电振子(1)处于静平台(2)上的两个导轨(4)之间，且压电振子(1)轴线与静平台(2)上设置的两个导轨(4)的轴线平行，压电振子(1)上的驱动足(1-1-2)的上侧面与动平台(3)下表面紧密接触；

其特征在于，压电振子(1)中的八片压电陶瓷片(1-2)均沿厚度方向极化，在一个后端盖(1-3)至另一个后端盖(1-3)的方向上，八片压电陶瓷片(1-2)分别为第一个至第八个压电陶瓷片(2)，

第一个和第二个压电陶瓷片(1-2)均分为上下两个半区进行极化，在第一个和第二个压电陶瓷片(1-2)中，同一压电陶瓷片(1-2)上下两个半区的极化方向相反，且第一个和第二个压电陶瓷片(1-2)的两个下半区极化方向相反，

第七个和第八个压电陶瓷片(1-2)分为上下两个半区进行极化，第一个和第七个压电陶瓷片(1-2)极化方向相同，第二个和第八个压电陶瓷片(1-2)极化方向相同；

第三个、第四个、第五个和第六个压电陶瓷片(1-2)均分为左右两个半区进行极化，在第三至第六个压电陶瓷片(1-2)中，同一压电陶瓷片(1-2)上左右两个半区的极化方向相同，第三个和第四个压电陶瓷片(1-2)极化方向相反，第四个和第五个压电陶瓷片(1-2)极化方向相同，第五个和第六个压电陶瓷片(1-2)极化方向相反；

第二个和第三个压电陶瓷片(1-2)之间、第四个压电陶瓷片(1-2)和变幅杆(1-1-1)之间、变幅杆(1-1-1)和第五个压电陶瓷片(1-2)之间、第六个和第七个压电陶瓷片(1-2)之间均设置有接地电极片(1-4)，

第一个和第二个压电陶瓷片(1-2)之间、第七个和第八个压电陶瓷片(1-2)之间均设置有弯振电极片(1-5)，

第三个和第四个压电陶瓷片(1-2)之间、第五个和第六个压电陶瓷片(1-2)之间均分别设置有两个纵弯复用电极片(1-6)，且上述的两个纵弯复用电极片(1-6)分别设置在所在的平面内的左右两侧，且设置在同一平面内的两个纵弯复用电极片(1-6)之间留有间隙；

当实现动平台(3)沿垂直于压电振子轴线方向的直线致动时：

所述压电振子(1)中的所有接地电极片(1-4)与激励信号公共端连接，所有弯振电极片(1-5)与第一相驱动信号连接，

第三个和第四个压电陶瓷片(1-2)之间左侧的纵弯复用电极片(1-6)与第二相驱动信号连接，第五个和第六个压电陶瓷片(1-2)之间右侧的纵弯复用电极片(1-6)与第二相驱动信号连接；

第三个和第四个压电陶瓷片(1-2)之间右侧的纵弯复用电极片(1-6)与第三相驱动信号连接，第五个和第六个压电陶瓷片(1-2)之间左侧的纵弯复用电极片(1-6)与第三相驱动信号连接；第一相驱动信号与第二相驱动信号在时间上具有90度或者-90度的相位差，第二相驱动信号与第三相驱动信号在时间上具有180度的相位差。

2.根据权利要求1所述的采用压电驱动的两自由度直线运动平台，其特征在于，所述的静平台(2)上表面开设有凹槽，该凹槽位于静平台(2)上的两个导轨(4)之间，且压电振子(1)位于该凹槽内。

3.采用压电驱动的两自由度直线运动平台，它包括压电振子(1)、静平台(2)、动平台(3)、四个导轨(4)和八个滑块(5)；压电振子(1)位于静平台(2)与动平台(3)之间，

所述压电振子(1)包括中间梁(1-1)、八片压电陶瓷片(1-2)和两个后端盖(1-3)，所述中间梁(1-1)包含两个变幅杆(1-1-1)和一个驱动足(1-1-2)，驱动足(1-1-2)的两个侧面分别与两个变幅杆(1-1-1)的末端面固定连接；

后端盖(1-3)的一侧中心位置设置有螺柱(1-3-1)，所述每个螺柱(1-3-1)均套装有四片压电陶瓷片(1-2)，所述后端盖(1-3)通过螺柱(1-3-1)旋合在变幅杆(1-1-1)的首端，并实现压电陶瓷片(1-2)的压紧；

静平台(2)上表面平行固定有两个导轨(4)，静平台(2)的每个导轨(4)上设置有两个滑块(5)；动平台(3)的下表面平行固定有两个导轨(4)，动平台(3)的每个导轨(4)上设置有两个滑块(5)；

静平台(2)上设置的四个滑块(5)的上表面与动平台(3)上设置的两个导轨(4)的下表面分别固定连接，且静平台(2)上设置的两个导轨(4)与动平台(3)上设置的两个导轨(4)轴线相互垂直；

所述压电振子(1)通过后端盖(1-3)的下表面与静平台(2)上表面固定连接，压电振子(1)处于静平台(2)上的两个导轨(4)之间，且压电振子(1)轴线与静平台(2)上设置的两个导轨(4)的轴线平行，压电振子(1)上的驱动足(1-1-2)的上侧面与动平台(3)下表面紧密接触；

其特征在于，压电振子(1)中的八片压电陶瓷片(1-2)均沿厚度方向极化，在一个后端盖(1-3)至另一个后端盖(1-3)的方向上，八片压电陶瓷片(1-2)分别为第一个至第八个压电陶瓷片(2)，

第一个和第二个压电陶瓷片(1-2)均分为上下两个半区进行极化，在第一个和第二个压电陶瓷片(1-2)中，同一压电陶瓷片(1-2)上下两个半区的极化方向相反，且第一个和第二个压电陶瓷片(1-2)的两个下半区极化方向相反，

第七个和第八个压电陶瓷片(1-2)分为上下两个半区进行极化，第一个和第七个压电陶瓷片(1-2)极化方向相同，第二个和第八个压电陶瓷片(1-2)极化方向相同；

第三个、第四个、第五个和第六个压电陶瓷片(1-2)均分为左右两个半区进行极化，在第三至第六个压电陶瓷片(1-2)中，同一压电陶瓷片(1-2)上左右两个半区的极化方向相同，第三个和第四个压电陶瓷片(1-2)极化方向相反，第四个和第五个压电陶瓷片(1-2)极化方向相同，第五个和第六个压电陶瓷片(1-2)极化方向相反；

第二个和第三个压电陶瓷片(1-2)之间、第四个压电陶瓷片(1-2)和变幅杆(1-1-1)之间、变幅杆(1-1-1)和第五个压电陶瓷片(1-2)之间、第六个和第七个压电陶瓷片(1-2)之间均设置有接地电极片(1-4)，

第一个和第二个压电陶瓷片(1-2)之间、第七个和第八个压电陶瓷片(1-2)之间均设置有弯振电极片(1-5)，

第三个和第四个压电陶瓷片(1-2)之间、第五个和第六个压电陶瓷片(1-2)之间均分别设置有两个纵弯复用电极片(1-6)，且上述的两个纵弯复用电极片(1-6)分别设置在所在的平面内的左右两侧，且设置在同一平面内的两个纵弯复用电极片(1-6)之间留有间隙；

当实现动平台(3)沿压电振子轴线方向的直线致动时：

所述压电振子(1)中的所有接地电极片(1-4)与激励信号公共端连接，所有弯振电极片(1-5)与第一相驱动信号连接，所有纵弯复用电极片(1-6)与第二相驱动信号连接，第一相驱动信号与第二相驱动信号在时间上具有90度或者-90度的相位差。