[实用新型]压电纤维驱动微旋转移动平台

说明书

一种压电纤维驱动微旋转移动平台，其特征在于：方框形平台基体通过八个圆弧形柔性铰链分别与八个U形柔性铰链相连接，而八个U形柔性铰链又分别通过八个圆弧形柔性铰链与方块形进给平台相连接，每个U形柔性铰链大弧侧设有压电纤维片作为驱动器，也可以在小弧侧、双侧圆弧或C、D两端面的位置设有压电纤维片，全部U形柔性铰链横截面还可以为V形，全部圆弧形柔性铰链横截面还可以为方形、梯形和椭圆形，方框形平台基体四角设有四个安装孔。本实用新型以一种简单的结构，以压电纤维驱动柔性铰链的方式使微动平台可以X、Y向平动和绕Z向转动，制造成本低，适合用于超精密加工、精密测量和其他精密操作领域。

技术领域 本实用新型专利涉及一种压电纤维片驱动的微动平台。

背景技术 随着科学技术的发展，高精度和高分辨率的精密微动平台在尖端工业生产和科学研究领域占有极其重要的地位。它能直接影响精密加工、精密测量及超大规模集成电路生产的水平。作为现代科学与尖端科技的关键技术之一，微动平台技术标志着国家经济实力与科技发展水平，是先进生产制造技术的重要技术支撑。目前，微动平台在微纳CPU的生产、MEMS微纳机电系统的加工制造、细胞注射、AFM原子力学显微镜精度的提高等方面有广泛的应用。

现有技术中的微动平台，多为压电陶瓷驱动二维微动平台，其采用压电陶瓷执行器作为驱动器，直接驱动微进给平台进行运动。但是压电陶瓷执行器的输出位移都比较小，很难满足一些需要大位移且精密定位的要求，而且难以实现多自由度运动，只能通过位移放大机构和增加压电陶瓷的个数来实现，但使得平台结构更为复杂。本实用新型采用压电纤维片做驱动器，实现了X向、Y向平动以及绕Z向转动的三自由度运动，其结构简单并且位移大、定位精度高。

实用新型内容 为克服现有技术中所存在的缺陷，本实用新型提出以下技术解决方案：一种压电纤维驱动微旋转移动平台，主要包括方框形平台基体自左边框通过双圆弧形柔性铰链i、双圆弧形柔性铰链ii分别与U形柔性铰链i、U形柔性铰链ii的一侧相连接，而U形柔性铰链i、U形柔性铰链ii另一侧通过双圆弧形柔性铰链ix、双圆弧形柔性铰链x与方块形进给平台左侧相连接；方框形平台基体自右边框通过双圆弧形柔性铰链v、双圆弧形柔性铰链vi分别与U形柔性铰链v、U形柔性铰链vi的一侧相连接，而U形柔性铰链v、U形柔性铰链vi另一侧通过双圆弧形柔性铰链xiii、双圆弧形柔性铰链xiv与方块形进给平台右侧相连接；方框形平台基体自上边框通过双圆弧形柔性铰链vii、双圆弧形柔性铰链viii分别与U形柔性铰链vii、U形柔性铰链viii的一侧相连接，而U形柔性铰链vii、U形柔性铰链viii另一侧通过双圆弧形柔性铰链xv、双圆弧形柔性铰链xvi与方块形进给平台上侧相连接；方框形平台基体自下边框通过双圆弧形柔性铰链iii、双圆弧形柔性铰链iv分别与U形柔性铰链iii、U形柔性铰链iv一侧相连接，而U形柔性铰链iii、U形柔性铰链iv另一侧通过双圆弧形柔性铰链xi、双圆弧形柔性铰链xii与方块形进给平台下侧相连接；U形柔性铰链i的大弧侧设有压电纤维片i；U形柔性铰链ii的大弧侧设有压电纤维片ii；U形柔性铰链iii的大弧侧设有压电纤维片iii；U形柔性铰链iv的大弧侧设有压电纤维片iv；U形柔性铰链v的大弧侧设有压电纤维片v；U形柔性铰链vi的大弧侧设有压电纤维片vi；U形柔性铰链vii的大弧侧设有压电纤维片vii；U形柔性铰链viii的大弧侧设有压电纤维片viii；方框形平台基体的四角设有四个安装孔。本案例中可在全部U形柔性铰链的小弧侧设有压电纤维片，还可在全部U形柔性铰链的两侧圆弧均设有压电纤维片，或在全部U形柔性铰链C、D两端面相对应的同样的位置均设有压电纤维片。本案例中U形柔性铰链横截面还可以为V形。本案例中双圆弧形柔性铰链横截面还可以为方形、梯形、椭圆形。

采用上述技术方案的本实用新型压电纤维驱动微旋转移动平台，通过一种简单的结构，以驱动柔性铰链的方法设计了一种可以实现三个自由度方向运动的微动平台，其驱动位移大，精度高，制造成本低，适合在精密操作领域推广，还可用于精密加工以及精密测量等其他用途。

附图说明

图1为本实用新型一种压电纤维驱动微旋转移动平台的立体图。

图2为图1中的I局部放大图。