[实用新型]一种基于粘滑惯性和尺蠖驱动结合的宏微精密定位平台

说明书

一种基于粘滑惯性和尺蠖驱动结合的宏微精密定位平台，属于二维转台技术领域，宏动水平转台通过螺栓连接在宏动方位转台的主动转轴Ⅰ上，微动定位平台通过螺栓连接在宏动水平转台的U型工作台上，其中微动定位平台的驱动单元采用压电叠堆作为主动力源，并通过桥式铰链作为位移放大机构实现粘滑惯性驱动，两个驱动单元交替驱动使装置形成尺蠖驱动，同时粘滑惯性与尺蠖驱动相互配合补偿粘滑驱动所产生的回退位移，保持微动定位平台的运动连续性，通过微动定位平台与宏动二维转台相结合实现大行程和高精准度的目的，显著提高二维转台的工作效果。

技术领域

本实用新型涉及一种空间相机地面模拟扫描成像转台装置技术领域，特别涉及一种基于粘滑惯性和尺蠖驱动结合的宏微精密定位平台。

背景技术

二维转台是地面模拟实验环节中实现相机获取各方位角度信息的关键设备，二维转台的机械台体可以实现水平和方位两个自由度的运动，为了使二维转台获得更高的精准度，近年来国内外的一些学者开始广泛关注微动定位平台的研究与应用，并以研究出具有良好性能的微动定位平台，尤其是近几年发展迅速的压电粘滑驱动器与压电尺蠖驱动器，基于粘滑驱动原理的压电驱动器因具有结构简单、精度高、行程大和抗电磁干扰等优点，在微运动方面得到了广泛应用，但当负载物过重时，严重影响了粘滑驱动的工作效率，并且粘滑驱动在回退时会产生一段负位移，从而影响整体定位精度，而众多种类的压电驱动器中，压电尺蠖驱动器是根据自然界中生物尺蠖的运动原理设计的，与其它类型的压电驱动器相比，保证精度的同时具有运动连续性的优点。

基于以上原因，现有二维转台和微动定位平台仍面临的问题有以下几点：

（1）粘滑驱动实质是以摩擦力作为动力源进行驱动，但当负载过大时，粘滑驱动所产生的摩擦力不足，导致定位精度不准确，严重影响整个微动定位平台的工作精度。

（2）粘滑驱动是以“粘”和“滑”两种状态通过摩擦力进行驱动，但在“滑”运动时会产生一段回退位移，进而影响整个微动定位平台的定位精度和效率。

（3）现有的传统二维转台中，往往都是行程大却精度低，精度高却行程小，使得二维转台不能同时具备大行程和高精度的工作要求

发明内容

本实用新型提供一种基于宏微结合的高精度二维转台，用以解决现有传统粘滑驱动器对于摩擦力的调控问题，通过粘滑惯性和尺蠖驱动相结合的方法，补偿了粘滑驱动中所产生的回退运动，实现连续驱动，通过叠堆型压电陶瓷驱动实现精密微动定位，并利用“桥式”铰链作为动力传动和位移放大机构，以实现高精度和大行程的技术要求。

本实用新型内容包括；宏动方位转台、宏动水平转台以及微动定位平台，所述的宏动水平转台通过螺栓连接在主动转轴Ⅰ，所述的微动定位平台螺栓连接在所述的U型工作台上。

本实用新型所述宏动方位转台包括：空心轴电机Ⅰ、副框架、主动转轴Ⅰ、编码器Ⅰ、圆锥滚子轴承，所述的空心轴电机Ⅰ通过螺栓连接在所述的副框架上，所述的主动转轴Ⅰ与所述的副框架通过所述的圆锥滚子轴承相连，所述的编码器Ⅰ固连于空心轴电机Ⅰ上。

本实用新型所述的宏动水平转台包括：空心轴电机Ⅱ、主动转轴Ⅱ、深沟球轴承、从动转轴、主框架、U型工作台、编码器Ⅱ、角接触轴承，所述的空心轴电机Ⅱ通过螺栓连接在所述的主框架，所述的主动转轴Ⅱ通过所述的深沟球轴承连接在主框架上，所述的从动转轴通过所述的角接触轴承连接在主框架上，所述的U型工作台通过螺栓连接在主动转轴和从动转轴之间，所述的编码器固连在从动转轴上。

本实用新型所述的微动定位平台包括：X向定位平台、Y向定位平台，方位轴定位平台和工作平台，所述的X向定位平台通过螺栓连接在U型工作台上，所述的Y向定位平台通过螺栓连接在X向位移滑块上，所述的方位轴定位平台通过螺栓连接在所述的Y向位移滑块上，所述的工作平台通过螺栓连接在转轴上。