[发明专利]一种基于压电陶瓷驱动的柔性微定位平台

摘要

本发明公开一种基于压电陶瓷驱动的柔性微定位平台，其特征在于它包括动平台、刚性支撑架、三个柔性支链、底座以及三个压电陶瓷驱动器，动平台位于刚性支撑架中心位置，刚性支撑架用于支撑三个柔性支链及其相连的动平台，并实现与底座的刚性连接，三个柔性支链外型呈矩形，结构完全相同，并且沿周向均匀分布在刚性支撑架内部，每一柔性支链均包含八个单自由度柔性铰链，其中四个单自由度柔性铰链分布在矩形柔性支链内侧横梁上，另四个单自由度柔性铰链分布在矩形柔性支链外侧横梁上，内外两个横梁上单自由度柔性铰链的分布位置一一对应，三个压电陶瓷驱动器分别安装在三个柔性支链的左右两端的连接梁之间。该定位平台分辨率高、动态响应速度快。

主权项

一种基于压电陶瓷驱动的柔性微定位平台，其特征在于该定位平台主要包括一个动平台、三个柔性支链、三个压电陶瓷驱动器、一个刚性支撑架和一个底座；所述刚性支撑架为不等边六边形框架，包括沿周向间隔设置的三个长边框架和三个短边框架，刚性支撑架与所述底座用螺钉固定连接；所述动平台为三角形结构，安装在所述刚性支撑架的中心位置，动平台的三个顶角位置分别与所述三个柔性支链的内侧横梁中点位置相连接；三个柔性支链的外侧横梁中点位置分别与刚性支撑架刚性连接；所述柔性支链为矩形结构，三个柔性支链的结构完全相同，分别安装在所述动平台与刚性支撑架的三条长边框架之间，并且刚性支撑架的三条长边框架中线与三个柔性支链的左右对称线重合；同时三个柔性支链的三条左右对称线分别与三角形动平台的三条边平行；每一个柔性支链的内侧横梁从左至右依次开有第一组半圆凹槽，第二组半圆凹槽，第三组半圆凹槽和第四组半圆凹槽，每一组的上、下两个半圆凹槽对称分布在内侧横梁的上、下两端面上，第一组半圆凹槽与第四组半圆凹槽的凹槽形状一致，并相对于内侧横梁的中线左右对称分布，且所述第一组半圆凹槽的凹槽深度和第四组半圆凹槽的凹槽深度是上端面的深，下端面的浅；第二组半圆与第三组半圆凹槽的凹槽形状一致，并相对于内侧横梁的中线左右对称分布；且所述第二组半圆凹槽的凹槽深度与第三组半圆凹槽的凹槽深度是上端面的浅，下端面的深；同样道理，每一个柔性支链的外侧横梁上从右至左依次开有第五组半圆凹槽，第六组半圆凹槽，第七组半圆凹槽和第八组半圆凹槽，每一组的上、下两个半圆凹槽对称分布在外侧横梁的上、下两端面上，第五组半圆凹槽与第八组半圆凹槽的凹槽形状一致，并相对于外侧横梁的中线左右对称分布，且所述第五组半圆凹槽的凹槽深度与第八组半圆凹槽的凹槽深度是上端面的浅，下端面的深；所述第六组半圆凹槽与第七组半圆凹槽的凹槽形状一致，并相对于外侧横梁的中线左右对称分布，且所述第六组半圆凹槽的凹槽深度与第七组半圆凹槽的凹槽深度上端面的深，下端面的浅；所述三个压电陶瓷驱动器分别安装在三个柔性支链左、右两侧的连接梁之间，压电陶瓷驱动器的左端顶在柔性支链左侧连接梁的右端面中心位置上，其右端顶在柔性支链右侧连接梁的左端面中心位置上；所述底座是不等六边形框架结构，也包括沿周向间隔设置的三个底座长边框架和三个底座短边框架；安装时，底座通过螺纹刚性固定于所述刚性支撑架的下方，其三个底座长边框架与三个底座短边框架分别与刚性支撑架的三个长边框架和三个短边框架一一对应，且保证其内侧边缘与刚性支撑架的内侧边缘对齐。