[0020] 图1是本发明实施例的总体结构示意图。
[0021] 图2是本发明图1的俯视图。
[0022] 图中:1、基座,2、运动平台,3、放大机构,31、固定端,32、输出端,4、导向机构,41、导向柔顺构件,5、解耦机构,51、解耦柔顺构件,52、中间杆,6、驱动器,7、驱动器辅助装配机构,8、平台固定孔,9、螺纹孔。具体实施方案
[0023] 下面结合附图对本发明优选实施例作详细说明。
[0024] 在多自由度微纳定位平台中,有效的解耦机构具有降低控制难度,提高定位精度以及避免驱动器损坏的作用;所以研制一种具有有效的解耦机构、定位行程大、铰链集中应力小、力—位移线性度好又不失紧凑性的定位平台结构,对提升定位系统的性能具有重要意义。
[0025] 一种二自由度微纳定位平台,包括基座1、运动平台2、导向机构4、解耦机构5、驱动器6;所述基座1中部设有运动平台2,所述运动平台2四周通过解耦5机构与基座相连,基座1上有多个平台固定孔8,用于固定定位运动平台2。所述基座1四角设有弧形或者平台型倒角,防止操作者因四处尖角而撞伤。
[0026] 所述运动平台2与解耦机构5之间设有放大机构3,所述放大机构3与解耦机构5连接,所述导向机构4罩设于放大机构3外侧并与解耦机构5相连,所述放大机构3内设有驱动器6,所述驱动器6用于驱动所述运动平台2。
[0027] 放大机构3有两组或四组,在本实施例中采用两组菱形放大机构,每组分别对称布置于运动平台2的X轴和Y轴。每组放大机构3包括固定端31和输出端32,固定端31有平台固定孔8,通过加装螺钉使固定端31固定。
[0028] 驱动器6通过过盈配合安装在放大机构3中.驱动器6在本实施例中优选的采用压电陶瓷驱动器。放大机构3用于放大驱动器6输出位移。
[0029] 由于驱动器6通过过盈配合安装在放大机构3中,为了便于将驱动器6装配到放大机构3中,在连接有放大机构3的中间杆52外侧的基座1中安装驱动器辅助装配机构7。
[0030] 在本实施例中采用在基座1中加工螺纹孔拧入锥端紧定螺钉的方式,驱动器辅助装配机构7有两组,每组分别关于X轴和Y轴对称,分别用于X轴Y轴的驱动器6装配。驱动器辅助装配机构7能够给中间杆52施力,使输出端32反向运动,从而使放大机构3中安装驱动器6的空间扩大,便于驱动器6的装入,当驱动器6装入到合适的位置后,松开驱动器辅助装配机构7完成驱动器6装配。
[0031] 所述解耦机构5设有四组,解耦机构5包括中间杆52和设于中间杆52两端的解耦柔顺构件51;所述中间杆52与所述放大机构3的输出端32连接;所述解耦柔顺构件51与所述基座1连接,用于实现所述中间杆52单自由度运动。解耦机构5相对于所述运动平台2的中心对称分布。
[0032] 在本实施例中两个解耦柔顺构件51优选的采用复合平行四杆导向机构,用于实现所述中间杆52单自由度运动,由于限制了中间杆52、输出端32非工作方向上的自由度,从而实现解耦功能。
[0033] 运动平台2两自由度各向运动互不干扰,一个驱动器6仅在运动平台2对应轴上产生运动;驱动器6不会因定位平台的运动而受力损坏。
[0034] 所述导向机构4有四组,导向机构4包括设于两端的导向柔顺构件41,所述导向柔顺构件41一端与所述运动平台2连接,导向柔顺构件41的另一端与解耦机构5的中间杆52连接。用于实现运动平台运动2导向。
[0035] 所述放大机构3有两组或四组,放大机构3相对于所述运动平台2的中心对称分布。所述放大机构3设有固定端31及输出端32,所述固定端31设有用于与基座1固定的平台固定孔8,所述输出端32与所述解耦机构5的中间杆52连接。固定端与基座下方的钢板固定,基座也和下面的钢板固定。
[0036] 放大机构3位于运动平台2、导向机构4和解耦机构5中间,这样的结构布局使导向机构4、解耦机构5柔性结构件拥有较大的安置空间,减小了由于铰链尺寸过小而导致的定位平台力—位移非线性和应力集中的问题,并且充分利用了定位平台空间,实现定位平台定位工作行程大又不失结构紧凑性。
[0037] 所述驱动器6还包括驱动器辅助装配机构7,驱动器辅助装配机构7相对于所述运动平台2中心对称分布。驱动器辅助装配机构7安装于连接有所述放大机构3的中间杆外侧的基座1中。用于给中间杆53施力,从而带动所述放大机构3运动,便于所述驱动器6装配到放大机构3中。所述驱动器辅助装配机构7有两组。
[0038] 所述的一种二自由度微纳定位平台采用一体化加工方式。
[0039] 微纳定位平台工作原理和流程如下:
[0040] 当驱动X轴向驱动器6,驱动器6输出位移经放大机构3放大并使输出端32、中间杆52产生位移,中间杆52带动X轴向导向柔顺构件41。然后运动平台2经导向柔顺构件41推动产生位移运动,而Y轴向两组导向柔顺构件41由于关于X轴对称。并且由于Y轴向解耦机构5的存在,导向机构4一端会引起耦合的自由度被约束,所以运动平台2在X轴向驱动器6被驱动时只沿X轴运动,运动平台2的Y轴运动同理。
[0041] 注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。