[发明专利]一种基于压电驱动的运动平台装置

权利要求书

1.一种基于压电驱动的运动平台装置，其特征在于，包括压电驱动单元(1)、基体(2)、柔性铰链放大单元(3)、运动导向单元(4)和运动位移输出单元(5)，基体(2)为框型结构，运动位移输出单元(5)通过运动导向单元(4)安装于基体(2)的框型结构内侧，运动导向单元(4)两端与基体(2)的内壁固定连接，运动位移输出单元(5)下端与柔性铰链放大单元(3)上端固定连接，压电驱动单元(1)固定于柔性铰链放大单元(3)与基体(2)框型结构内侧底部之间；柔性铰链放大单元(3)包括两个上横杆、两个竖向横杆和两个下横杆，两个下横杆之间通过限位结构连接，两个下横杆靠近的一端底部与基体(2)内腔底部通过椭圆凹面支点(34)连接，两个下横杆远离的一端通过椭圆柔性铰链(36)分别固定连接有一个竖向横杆，两个竖向横杆的一端通过椭圆柔性铰链分别固定连接有一个上横杆(37)，两个上横杆(37)的端部分别通过连杆与运动位移输出单元(5)下端固定连接，两个竖向横杆平行设置；两个竖向横杆分别与两个上横杆和两个下横杆垂直设置，两个上横杆和两个下横杆平行设置，两个上横杆在一条直线上，两个下横杆在一条直线上，限位结构包括上顶面限位框(32)和平行四边形放大侧框(35)，上顶面限位框(32)的两端分别通过平行四边形放大侧框(35)与两个下横杆端部固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于压电驱动的运动平台装置，其特征在于，运动位移输出单元(5)设有横向卡槽，运动导向单元(4)卡设于运动位移输出单元(5)的横向卡槽内。

3.根据权利要求1所述的一种基于压电驱动的运动平台装置，其特征在于，基体(2)内腔底部开设有顶紧螺丝孔(21)，顶紧螺丝孔(21)放置顶紧螺栓，顶紧螺栓与压电驱动单元(1)底部接触。

4.根据权利要求1所述的一种基于压电驱动的运动平台装置，其特征在于，上顶面限位框(32)的下表面为椭圆凸面，上顶面限位框(32)下表面两侧设有用于夹持压电驱动单元(1)的上限位块(31)，基体(2)的内腔底部上设有下限位块(33)，压电驱动单元(1)上端两侧通过上限位块(31)侧向定位，压电驱动单元(1)下端两侧通过下限位块(33)侧向定位。

5.根据权利要求1所述的一种基于压电驱动的运动平台装置，其特征在于，压电驱动单元(1)上端为平面，压电驱动单元(1)的上端与上顶面限位框(32)的下表面线接触。

6.根据权利要求4所述的一种基于压电驱动的运动平台装置，其特征在于，柔性铰链放大单元(3)的上限位块(31)和下限位块(33)均设有方形开槽，方形开槽沿上限位块(31)和下限位块(33)竖向方向设置，平行四边形放大侧框(35)上开设有竖向槽孔，竖向槽孔上下各设有一个槽孔，槽孔的宽度不超过平行四边形放大侧框(35)宽度的20％。

7.根据权利要求1所述的一种基于压电驱动的运动平台装置，其特征在于，还包括连接于压电驱动单元(1)的控制系统，控制系统包括ADC模块、CPU控制器、DAC模块和运算放大电路；位移控制信号通过ADC模块传输至CPU控制器，同时通过位移测量传感器实时监测平台位移数据，并实时将平台位移数据通过ADC模块反馈至CPU控制器，CPU控制器根据接收到位移命令信号与反馈信号得到数字输出量，并将这个数字输出量通过DAC模块输出电压信号至驱动电路，驱动电路将电压信号进行DC/DC转换并通过高压运算放大器将该电压信号转换为DAC模块所需要的电压信号，并将之加在压电元件正负极，使其发生逆压电效应。