[发明专利]一种二自由度微纳定位平台

说明书

本发明公开了一种二自由度微纳定位平台，包括基座、运动平台、导向机构、解耦机构、驱动器；基座中部设有所述运动平台，所述运动平台四周连接有所述导向机构，导向机构又与所述解耦机构连接，所述解耦机构与所述基座连接，放大机构置于所述运动平台和所述解耦机构之间，放大机构与解耦机构连接，放大机构内设有驱动器，驱动器用于驱动所述运动平台。本发明结构布局有效的利用定位平台空间，减小了的定位平台整体尺寸。本发明能减小因定位平台铰链刚化效应产生的力—位移非线性以及减小了铰链集中应力，驱动器辅助装配机构使得驱动器过盈装配到放大机构中更为方便，定位平台能够使用线切割一体化加工，具有无需装配、无摩擦、无需润滑等优点。

技术领域

本发明涉及微纳精密定位领域，具体涉及一种二自由度微纳定位平台。

背景技术

微纳定位技术在微电子工程、精密和超精密加工、生物医学工程和精密光学工程等众多领域得到了广泛地应用，并且随着科学技术的迅速发展，众多领域对微纳定位系统提出了越来越高的性能需求；在微纳定位系统中微纳定位平台是最为重要的基本组件，其结构设计的合理与否决定着对于定位系统的性能表现。因此，研发新型构型、具有优异性能的微纳定位平台具有重要的意义。

在一些需要较大工作行程的场合，通常在微纳定位平台中设计加装位移放大机构，以放大驱动器输出位移，但是同时增加了定位平台尺寸，而一些应用场合对定位平台安装空间要求严格；另外，减小导向机构中柔性铰链的尺寸虽然能够减小定位平台尺寸，但是会带来力—位移非线性效应或使铰链集中应力过高。

发明内容

针对前述问题，本发明公开了一种二自由度微纳定位平台，该定位平台定位行程大、铰链集中应力小、力—位移线性度好又不失紧凑性。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种二自由度微纳定位平台，包括基座、运动平台、导向机构、解耦机构、驱动器；所述基座中部设有所述运动平台，所述运动平台四周连接有所述导向机构，所述导向机构又与所述解耦机构连接，所述解耦机构与所述基座连接，所述放大机构置于所述运动平台和所述解耦机构之间，所述放大机构与解耦机构连接，所述放大机构内设有驱动器，所述驱动器用于驱动所述运动平台。

进一步的，所述解耦机构设有四组，解耦机构包括中间杆和设于中间杆两端的解耦柔顺构件；所述中间杆与所述放大机构连接；所述解耦柔顺构件与所述基座连接。用于实现所述中间杆单自由度运动。

进一步的，解耦机构相对于所述运动平台的中心对称分布。

进一步的，所述导向机构有四组，导向机构包括设于两端的导向柔顺构件，所述导向柔顺构件一端与所述运动平台连接，导向柔顺构件的另一端与解耦机构连接。用于实现运动平台运动导向。

进一步的，所述导向机构有四组，导向机构包括设于两端的导向柔顺构件，所述导向柔顺构件一端与所述运动平台连接，导向柔顺构件的另一端与中间杆连接。

进一步的，所述放大机构有两组或四组，放大机构相对于所述运动平台的中心对称分布。

进一步的，所述放大机构设有固定端及输出端，所述固定端设有用于固定的固定端的固定孔，所述输出端与所述解耦机构连接。

进一步的，所述驱动器还包括驱动器辅助装配机构，驱动器辅助装配机构相对于所述运动平台中心对称分布，驱动器辅助装配机构安装于连接有所述放大机构外侧的基座中。

进一步的，所述的一种二自由度微纳定位平台采用一体化加工方式。

由于采用上述技术方案，本发明的有益效果为：

(1)放大机构置于运动平台、导向机构和解耦机构中间的结构布局有效的利用定位平台空间，减小了的定位平台整体尺寸。