[发明专利]一种平面驱动的可俯仰三自由度运动平台

说明书

本发明实施例提供了一种平面驱动的可俯仰三自由度运动平台，包括：设于底座上的第一运动组件、第二运动组件、第三运动组件、动平台和两个具有倾斜面的楔形块；第三运动组件设于第一运动组件和第二运动组件之间，第一运动组件和第二运动组件的运动轨迹平行，且均与第三运动组件的运动轨迹垂直；两个楔形块分别设于第一运动组件和第二运动组件上，且两个楔形块的倾斜面相对；动平台设于第三运动组件上，且动平台的两侧分别与两个倾斜面滑动连接；当第一运动组件和第二运动组件同向运动时，动平台沿动平台的中心轴进行转动；当第一运动组件和第二运动组件反向运动时，动平台相对于底座上下移动。本发明可实现X、Y和θsubgt;Y/subgt;三自由度的解耦运动。

技术领域

本发明涉及微电子制造加工领域，尤其涉及一种平面驱动的可俯仰三自由度运动平台。

背景技术

现今，随着精密数控加工、集成电路制造、微机电系统加工制造、生物工程等产业日新月异的发展，制造业装备研发迫在眉睫。例如在微电子制造行业中，其产品在体积方面一直朝着小、轻、薄等方向发展，但功能上却日益强大、多元化。解决这样两个发展方向之间矛盾的最佳途径就是采用更精细的制造装备进行特征尺寸的加工，提高封装的密度。这样一来，就对制造装备的运动精度、行程、速度、加速度、自由度等指标提出了更高的要求。此外，例如数控加工、生物工程等领域对具有多自由度的高速精密运动平台也具有广泛需求。由此可以看出多自由度高速精密运动平台的重要性以及其愈发紧迫的研发要求。

在现有的运动平台研究中，平台设计多是数个单轴平台简单叠加，具有较多的连带环节及运动组件，运动误差积累严重，大部分难以同时满足多自由度和高精度。因此，提供一种结构精简严谨且能够实现精准运动的平台成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种平面驱动的可俯仰三自由度运动平台，可实现X、Y和θ_Y三自由度的解耦运动。

本发明实施例提供了一种平面驱动的可俯仰三自由度运动平台，包括：设于底座上的第一运动组件、第二运动组件、第三运动组件、动平台和两个具有倾斜面的楔形块；

所述第三运动组件设于所述第一运动组件和所述第二运动组件之间，所述第一运动组件和所述第二运动组件的运动轨迹平行，且均与所述第三运动组件的运动轨迹垂直；

两个所述楔形块分别设于所述第一运动组件和所述第二运动组件上，且两个所述楔形块的倾斜面相对；

所述动平台设于所述第三运动组件上，且所述动平台的两侧分别与两个所述倾斜面滑动连接；

当所述第一运动组件和所述第二运动组件同向运动时，所述动平台沿所述动平台的中心轴进行转动；

当所述第一运动组件和所述第二运动组件反向运动时，所述动平台相对于所述底座上下移动。

优选地，所述动平台包括：粗杆、细杆和工作平台；

所述粗杆固定连接于所述第三运动组件上，所述粗杆具有轴心孔，所述轴心孔用于容纳所述细杆的第一端，使得所述细杆可在所述粗杆内相对于所述底座上下移动；

所述工作平台具有第一中心孔，所述第一中心孔用于容纳所述细杆的第二端，所述工作平台与所述细杆的第二端转动连接，所述工作平台可绕二者的连接处进行转动。

优选地，所述细杆的第二端具有第二中心孔，所述工作平台在所述第一中心孔处具有穿过所述第二中心孔的横轴，且所述横轴与所述倾斜面平行。

优选地，每个所述楔形块的倾斜面上设置有第一导轨和安装于所述第一导轨上的滑块，每个所述滑块具有柱形滑槽，所述工作平台的两侧设有与所述柱形滑槽相匹配的圆柱。

优选地，所述第一运动组件、所述第二运动组件和所述第三运动组件均包括：宏运动件和与所述宏运动件弹性连接的宏微运动件，两者之间设有压电陶瓷；