[发明专利]一种具有旋转输出特性的双四杆式压电微动平台

说明书

一种具有旋转输出特性的双四杆式压电微动平台，包含压电叠堆驱动器、底座、机架、载物台和四套运动传递机构；机架固定在具有凹槽的底座上，每套运动传递机构与机架相连构成双摇杆四杆机构，四套运动传递机构分为主驱动的运动传递机构和被驱动的运动传递机构，并布置在所述凹槽内；压电叠堆驱动器位于两套主驱动的运动传递机构之间，主驱动的运动传递机构分别串接一套被驱动的运动传递机构，被驱动的运动传递机构的输出端通过柔性铰链与载物台相连，载物台通过柔性铰链与机架相连。本发明降低控制难度，结构紧凑，适用于微精密操作。

技术领域

本发明涉及一种微动平台，具体涉及一种具有旋转输出特性的双四杆式压电微动平台。

背景技术

微动平台作为微机电系统的关键组成部分，通常被应用于实现微纳尺度的定位控制以 及多维方向上的姿态调整，如用于光纤与光纤阵列的自动对准、多层成骨细胞的排列与移 动、微小零件的加工与装配以及IC(集成电路)封装与引线键合等。其精确的运动便需要 更加精密驱动器来实现。与静电梳齿驱动、电热驱动和形状记忆合金驱动等相比，压电叠 堆驱动具有分辨率高、驱动力大、频响范围宽、响应速度快和动态特性好等优点，因而特别适合用于驱动微动平台。在微装配技术领域，经常需要使用微动平台带动微夹持器进行微米级别到毫米级别的运动，因此，微动平台应该具有大行程。现有的微动平台，多是通 过多个压电叠堆驱动器来实现微动平台的功能，为微动平台的控制提高难度，增加了系统 误差。

发明内容

本发明为克服现有技术不足，提供一种通过一个压电叠堆驱动器、四套双摇杆四杆机 构实现载物台呈中心转动的具有旋转输出特性的双四杆式压电微动平台。

一种具有旋转输出特性的双四杆式压电微动平台包含压电叠堆驱动器、底座、机架、 载物台和四套运动传递机构；机架固定在具有凹槽的底座上，每套运动传递机构与机架相 连构成双摇杆四杆机构，四套运动传递机构分为主驱动的运动传递机构和被驱动的运动传 递机构，并布置在所述凹槽内；压电叠堆驱动器位于两套主驱动的运动传递机构之间，主 驱动的运动传递机构分别串接一套被驱动的运动传递机构，被驱动的运动传递机构的输出 端通过柔性铰链与载物台相连，载物台通过柔性铰链与机架相连，压电叠堆驱动器通电推 动两套主驱动的运动传递机构，并带动被驱动的两套运动传递机构输出反向且平行的作用 力，以驱动载物台旋转。

本发明相比现有技术的有益效果是：

通过四个双四杆机构来实现对压电叠堆驱动器输出位移的放大，并且实现载物台呈中心 旋转运动。使用一个压电叠堆驱动器为载物台提供驱动位移，降低控制难度，减少系统误 差。运动传递机构作为放大机构，采用柔性铰链，可通过线切割加工而成，整个柔性铰链 和放大机构为一个整体，具有体积小、无机械摩擦、导向精度高、加工精度易于保证和不 需要装配的优点。重量轻、操作方便，适用于微操作机器人和微机电系统。

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步地说明：

附图说明

图1是去掉底座的本发明具有旋转输出特性的双四杆式压电微动平台的立体图；

图2是去掉盖板后的本发明具有旋转输出特性的双四杆式压电微动平台的主视图；

图3是具有旋转输出特性的双四杆式压电微动平台、底座和盖板的爆炸图；

图4是本发明的运动原理图。

具体实施方式

如图1和图3所示，一种具有旋转输出特性的双四杆式压电微动平台包含压电叠堆驱 动器1、底座2、机架3、载物台5和四套运动传递机构4；机架3固定在具有凹槽的底座2上，每套运动传递机构4与机架3相连构成双摇杆四杆机构，四套运动传递机构4分为主 驱动的运动传递机构4和被驱动的运动传递机构4，并布置在所述凹槽内；