[发明专利]层式两自由度柔性并联平台

说明书

本发明公开了一种层式两自由度柔性并联平台，包括：第一台层，第一台层包括工作平台和四个第一柔性直线运动单元，工作平台所在平面具有相互垂直的第一方向和第二方向，第二台层包括：第一传动杆和第二传动杆，在第一方向上的两个第一柔性直线运动单元分别与第一传动杆相连，在第二方向上的两个第一柔性直线运动单元分别与第二传动杆相连，驱动电机，所述驱动电机包括：第一电机和第二电机。根据本发明的层式两自由度柔性并联平台的结构更紧凑，在保证运动精度的前提下，工作平台的承载量更大，保证了工作平台的运动一致性，满足了在两自由度下分别独立运动的要求。

技术领域

本发明涉及多自由度运动平台技术领域，尤其是涉及一种层式两自由度柔性并联平台。

背景技术

相关技术中指出，平面内两自由度直线运动平台是机械加工制造中用于精密机械驱动与传动的常用设备。为提高运动精度与分辨率，弥补间隙、摩擦等带来的性能缺点，可采用柔性并联机构。传统XY柔性并联平台采用四组两级柔性运动单元并联的形式，传统的平台布置是平面内的单层布置，因此机构不紧凑；且对于同一自由度，两侧并联的柔性运动单元可能变形不一致；固定点间距较远，加载平台Z方向刚度低，承载量小。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明在于提出一种层式两自由度柔性并联平台，所述层式两自由度柔性并联平台承载量大，运动精度高。

根据本发明的层式两自由度柔性并联平台，包括：第一台层，所述第一台层包括工作平台和四个第一柔性直线运动单元，所述工作平台所在平面具有相互垂直的第一方向和第二方向，四个所述第一柔性直线运动单元中的其中两个分别连接在所述第一台层在所述第一方向上的两侧，四个所述第一柔性直线运动单元中的另外两个分别连接在所述第一台层在所述第二方向上的两侧；第二台层，所述第二台层包括：第一传动杆和第二传动杆，所述第一传动杆沿第一方向延伸，在所述第一方向上的两个所述第一柔性直线运动单元分别与所述第一传动杆相连，所述第二传动杆沿第二方向延伸，在所述第二方向上的两个所述第一柔性直线运动单元分别与所述第二传动杆相连；驱动电机，所述驱动电机包括：第一电机和第二电机，所述第一电机与所述第一传动杆相连用于驱动所述第一传动杆在所述第一方向上移动，所述第二电机与所述第二传动杆相连用于驱动所述第二传动杆在所述第二方向上移动。

根据本发明的层式两自由度柔性并联平台，通过将四个第一柔性直线运动单元中的其中两个均分别与工作平台和第一传动杆相连接，四个第一柔性直线运动单元中的另外两个均分别与工作平台和第二传动杆相连接，由此，使得层式两自由度柔性并联平台的结构更紧凑，安装位置更接近，在保证运动精度的前提下，工作平台的承载量更大，保证了工作平台的运动一致性，使得层式两自由度柔性并联平台满足了在两自由度下分别独立运动的要求。

在一些实施例中，所述第一柔性直线运动单元形成为柔性双平行四杆机构。

在一些实施例中，所述第一柔性直线运动单元包括：输入杆，所述输入杆与所述驱动电机相连；连接杆，所述连接杆平行于所述输入杆延伸并与所述输入杆间隔布置；输出部，所述输出部包括两个，两个所述输出部分别位于所述输入杆沿长度方向的两侧并与所述输入杆的长度方向的两个端面间隔开，且两个所述输出部与所述输入杆在同一直线上；多个第一柔性板，多个所述第一柔性板均垂直于输入杆和所述连接杆延伸，多个第一柔性板中的至少两个连接在所述输入杆与所述连接杆之间，多个所述第一柔性板中的至少一个连接在所述连接杆与两个所述输出部中的其中一个之间，多个所述第一柔性板中的至少一个连接在所述连接杆与两个所述输出部中的另一个之间。

在一些实施例中，所述第一柔性板包括一个柔性薄板或在厚度方向层叠布置的多个柔性薄板。

进一步地，所述第二台层还包括：第一固定座和第二固定座，所述第一固定座上形成有第一凹槽，所述第二固定座上形成有与所述第一凹槽相互垂直的第二凹槽，所述第一传动杆可移动地设在所述第一凹槽内，所述第二传动杆可移动地设在所述第二凹槽内。