[发明专利]拼接主镜的精调驱动机构、直线驱动装置及其驱动方法

权利要求书

1.一种拼接主镜的精调驱动机构，其特征在于：包括线性驱动器(2)和位移缩放柔顺机构(3)；

所述位移缩放柔顺机构(3)包括固定座(34)、设置在固定座(34)上端的二级缩放机构(33)，以及对称分布在固定座(34)、二级缩放机构(33)两侧的两个一级缩放机构(31)；所述一级缩放机构(31)为杠杆缩放机构，其由旋转支点(313)处分为长臂段(311)和短臂段(312)；所述二级缩放机构(33)为菱形缩放机构，其由分隔线(333)处分为长端和短端，长端两侧作为长动臂(331)，短端两侧作为短动臂(332)；

各旋转支点(313)与固定座(34)连接，各长臂段(311)端部与线性驱动器(2)驱动端连接处作为精调位移输入端，各短臂段(312)端部通过过渡杆(32)与同侧长动臂(331)、同侧短动臂(332)连接，各短臂段(312)端部与过渡杆(32)之间、过渡杆(32)与二级缩放机构(33)之间均设置有柔性铰链，两侧短动臂(332)均通过柔性铰链与固定座(34)连接；所述长端端部设置被驱动体，作为精调位移输出端；

两个所述过渡杆(32)均位于所述分隔线(333)上，长动臂(331)与分隔线(333)之间的夹角、短动臂(332)与分隔线(333)之间的夹角均为θ，θ＜90°；所述位移缩放柔顺机构(3)长端沿垂直所述分隔线(333)方向进行运动，且输出位移量为D_dsm；

其中，L₁为长臂段(311)与线性驱动器(2)驱动端的连接点与旋转支点(313)之间沿垂直过渡杆(32)所在直线方向的距离；L₂为短臂段(312)与过渡杆(32)的连接点与旋转支点(313)之间沿垂直过渡杆(32)所在直线方向的距离；D_la为位移缩放柔顺机构(3)的输入位移量，与线性驱动器(2)驱动端的位移量相等。

2.一种拼接主镜的直线驱动装置，其特征在于：包括主体支架(1)，以及设置在主体支架(1)上的权利要求1所述精调驱动机构、粗调驱动机构；

所述固定座(34)设置在主体支架(1)上部；所述长端端部设置被驱动体，作为位移输出端；

所述粗调驱动机构包括减速步进电机(4)、运动换向机构(5)、减速机构(6)、运动传递机构(7)、防扭转机构(8)、至少一个位移传感器(9)；

所述减速步进电机(4)设置在主体支架(1)中部；

所述运动换向机构(5)包括换向旋转轴(51)、锥齿轮副(52)、第一轴承组件(53)，所述换向旋转轴(51)上端通过锥齿轮副(52)与减速步进电机(4)驱动端连接传动，换向旋转轴(51)中部穿过主体支架(1)上设置的第一托框(11)，所述第一轴承组件(53)位于换向旋转轴(51)中部与第一托框(11)内壁之间；

所述减速机构(6)包括相互啮合的小直齿轮(61)和大直齿轮(62)，小直齿轮(61)套设在换向旋转轴(51)下端；

所述运动传递机构(7)包括粗调旋转轴(71)、第二轴承组件(72)、粗调螺母(73)，所述粗调旋转轴(71)上部伸入主体支架(1)下端设置的柱状沉台(12)内孔中，所述第二轴承组件(72)位于粗调旋转轴(71)上端与柱状沉台(12)内孔内壁之间，粗调旋转轴(71)中部套设所述大直齿轮(62)，粗调旋转轴(71)下部设置有外滚道，所述粗调螺母(73)设置在粗调旋转轴(71)外周，且与外滚道通过多个滚珠形成丝杠螺母副，粗调螺母(73)外周设置有螺母固定座(110)，螺母固定座(110)上端设置有第二轴向凹槽(130)，第二轴向凹槽(130)与粗调螺母(73)通过螺钉形成预紧配合；螺母固定座(110)通过防扭转机构(8)与主体支架(1)连接，用于防止主体支架(1)沿粗调旋转轴(71)轴向运动时，螺母固定座(110)与主体支架(1)发生相对旋转；螺母固定座(110)底面设置有轴向凸环(120)，轴向凸环(120)内壁与粗调螺母(73)外壁间隙配合；所述防扭转机构(8)下端与待固定平台连接，作为整个粗调驱动机构与待固定平台的连接端；

所述防扭转机构(8)包括防扭转柔顺机构(82)，防扭转柔顺机构(82)上端与主体支架(1)连接，下端与螺母固定座(110)端部连接，防扭转柔顺机构(82)上设置有倒圆角直梁型柔性环节；

所述位移传感器(9)的主体与主体支架(1)固定，位移传感器(9)的移动拉杆平行粗调旋转轴(71)轴向设置，且端部与螺母固定座(110)连接，用于测量主体支架(1)和螺母固定座(110)之间沿粗调旋转轴(71)轴向距离的变化；

所述减速步进电机(4)输出粗调位移，依次通过运动换向机构(5)、减速机构(6)输入运动传递机构(7)，运动传递机构(7)将旋转运动转换为轴向移动，依次通过粗调旋转轴(71)、主体支架(1)输入长端端部。