CN106251909B - 一种高精度、大行程三自由度并联微定位平台 - Google Patents

一种高精度、大行程三自由度并联微定位平台 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高精度、大行程三自由度并联微定位平台，包括基体，在基体的中央形成有动平台及均布在动平台周围的四个柔性桥式放大机构，沿X向布置的任意一个柔性桥式放大机构采用压电陶瓷驱动器Ⅰ驱动，沿Y向布置的两个柔性桥式放大机构各采用一个压电陶瓷驱动器Ⅱ驱动；沿X向布置的两个柔性桥式放大机构各采用两个沿X向串联的半圆形柔性铰链Ⅰ与动平台连接，沿Y向布置的两个柔性桥式放大机构各采用每两个一组的半圆形柔性铰链Ⅱ与动平台连接，每组内的两个半圆形柔性铰链Ⅱ串联且与Y向平行，两组半圆形柔性铰链Ⅱ关于中心对称。本发明能够实现动平台在XY平面内高精度、大行程的运动，并且具有较高的工作带宽和固有频率。

Description

一种高精度、大行程三自由度并联微定位平台
技术领域
本发明涉及一种三自由度并联微定位平台，特别是涉及一种高精度、大行程三自由度并联微定位平台。
背景技术
随着科技的发展，微纳技术得到了更广阔的应用。但是，高精度的微定位平台一直制约着微纳技术的推广。目前，小行程的微定位平台已经获得了重大的突破，但是，高精度、大行程的微定位平台还需要进一步提高。目前，高精度、大行程微定位平台最常采用的结构是：X向平动、Y向平动和Z向转动串联。但是这种串联机构会导致平台的工作带宽以及固有频率降低。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种高精度、大行程三自由度并联微定位平台，该平台具有较高的工作带宽和固有频率。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种高精度、大行程三自由度并联微定位平台，包括基体，在所述基体的中央形成有动平台及均布在所述动平台周围的四个柔性桥式放大机构，其中两个所述柔性桥式放大机构沿X向布置，另外两个所述柔性桥式放大机构沿Y向布置，每个所述柔性桥式放大机构设有一平行板导向机构，二者组合形成一个微定位机构；沿X向布置的任意一个所述柔性桥式放大机构采用压电陶瓷驱动器Ⅰ驱动，沿Y向布置的两个所述柔性桥式放大机构各采用一个压电陶瓷驱动器Ⅱ驱动；沿X向布置的两个所述柔性桥式放大机构各采用两个沿X向串联的半圆形柔性铰链Ⅰ与所述动平台连接，沿Y向布置的两个所述柔性桥式放大机构各采用每两个一组的半圆形柔性铰链Ⅱ与所述动平台连接，每组内的两个所述半圆形柔性铰链Ⅱ串联且与Y向平行，两组所述半圆形柔性铰链Ⅱ关于中心对称。
所述平行板导向机构设有4片平行板。
在所述基体上设有定位孔。
本发明具有的优点和积极效果是：采用四个含有柔性桥式放大机构的微定位机构并联，能够实现动平台在XY平面内高精度、大行程的运动；X向与Y向微定位机构并联，增大了平台的带宽，以及平台的固有频率；柔性桥式放大机构具有放大功能，在平行板导向机构的约束下，使动平台能够精确地进行运动，以避免动平台因半圆形柔性铰链受压失稳；与动平台相连的四组串联的半圆形柔性铰链解耦了微定位机构对动平台X向平动、Y向平动和垂直XY平面的中心线转动的运动限制，提高了动平台的运动精度。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的一个微定位机构的结构示意图。
图中：1、基体，2、压电陶瓷驱动器Ⅰ，3、柔性桥式放大机构，4、平行板导向机构，5、压电陶瓷驱动器Ⅱ，6、定位孔，7、半圆形柔性铰链Ⅱ，8、动平台，9、半圆形柔性铰链Ⅰ。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参阅图1～图2，一种高精度、大行程三自由度并联微定位平台，包括基体1，在所述基体1的中央形成有动平台8及均布在所述动平台8周围的四个柔性桥式放大机构3，其中两个所述柔性桥式放大机构3沿X向布置，另外两个所述柔性桥式放大机构3沿Y向布置，每个所述柔性桥式放大机构3设有一平行板导向机构4，二者组合形成一个微定位机构，沿X向布置的任意一个所述柔性桥式放大机构3采用压电陶瓷驱动器Ⅰ2驱动，沿Y向布置的两个所述柔性桥式放大机构3各采用一个压电陶瓷驱动器Ⅱ5驱动，沿X向布置的两个所述柔性桥式放大机构3各采用两个沿X向串联的半圆形柔性铰链Ⅰ9与所述动平台8连接，沿Y向布置的两个所述柔性桥式放大机构3各采用每两个一组的半圆形柔性铰链Ⅱ7与所述动平台8连接，每组内的两个所述半圆形柔性铰链Ⅱ7串联且与Y向平行，两组所述半圆形柔性铰链Ⅱ7关于中心对称。
在本实施例中，所述平行板导向机构4设有4片平行板。在所述基体1上设有定位孔6。
本发明的工作原理：
首先给压电陶瓷驱动器Ⅰ2和两个压电陶瓷驱动器Ⅱ5预加电压，使与其相对应的柔性桥式放大机构3产生一个位移，并最终使动平台8处于平衡状态。
通过改变压电陶瓷驱动器Ⅰ2上的电压，使压电陶瓷驱动器Ⅰ2通过与其相连的沿X向布置的柔性桥式放大机构3带动平台8沿X向平动。
通过给一个压电陶瓷驱动器Ⅱ5加压，同时给另一个压电陶瓷驱动器Ⅱ5减压，使两个压电陶瓷驱动器Ⅱ5通过与其相连的沿Y向布置的柔性桥式放大机构3驱动动平台8沿Y向平动。
通过同时给两个压电陶瓷驱动器Ⅱ5加压或者减压，使两个压电陶瓷驱动器Ⅱ5通过与其相连的沿Y向布置的柔性桥式放大机构3驱动动平台8沿其垂直XY平面的中心线转动。
综上所述，本发明的动平台10不但能够实现沿其垂直XY平面的中心线转动，还能实现X向平动和Y向平动。
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种高精度、大行程三自由度并联微定位平台，其特征在于，包括基体，在所述基体的中央形成有动平台及均布在所述动平台周围的四个柔性桥式放大机构，其中两个所述柔性桥式放大机构沿X向布置，另外两个所述柔性桥式放大机构沿Y向布置，每个所述柔性桥式放大机构设有一平行板导向机构，二者组合形成一个微定位机构；沿X向布置的任意一个所述柔性桥式放大机构采用压电陶瓷驱动器Ⅰ驱动，沿Y向布置的两个所述柔性桥式放大机构各采用一个压电陶瓷驱动器Ⅱ驱动；沿X向布置的两个所述柔性桥式放大机构各采用两个沿X向串联的半圆形柔性铰链Ⅰ与所述动平台连接，沿Y向布置的两个所述柔性桥式放大机构各采用每两个一组的半圆形柔性铰链Ⅱ与所述动平台连接，每组内的两个所述半圆形柔性铰链Ⅱ串联且与Y向平行，两组所述半圆形柔性铰链Ⅱ关于中心对称。
2.根据权利要求1所述的高精度、大行程三自由度并联微定位平台，其特征在于，所述平行板导向机构设有4片平行板。
3.根据权利要求1所述的高精度、大行程三自由度并联微定位平台，其特征在于，在所述基体上设有定位孔。
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106736797B (zh) * 2017-03-09 2019-09-27 广东工业大学 一种数控超精密加工机床并联平动三维快速刀具伺服装置
CN106847346A (zh) * 2017-03-31 2017-06-13 西安交通大学 XYθ三自由度大行程高频响精密定位平台
CN106881618B (zh) * 2017-04-05 2023-11-28 广州铁路职业技术学院 一种两轴联动的快刀伺服装置
CN107464586B (zh) * 2017-08-17 2020-02-18 天津大学 一种驱动力解耦的三自由度大行程微定位平台
CN107481767B (zh) * 2017-09-11 2023-01-24 河南理工大学 驱动组件及柔性精密定位平台
CN107863130B (zh) * 2017-09-20 2020-07-17 宁波大学 一种平动两自由度并联柔性结构压电微动平台
CN107673305B (zh) * 2017-09-20 2019-12-13 宁波大学 一种两平动一转动三自由度并联柔性结构压电微动平台
CN108615548A (zh) * 2018-03-16 2018-10-02 天津大学 新型三自由度柔顺并联精密定位平台
CN108461109A (zh) * 2018-03-29 2018-08-28 天津大学 一种三平行导向式柔性解耦精密定位结构
CN109176420B (zh) * 2018-07-10 2021-08-06 天津大学 一种中置移动关节式柔性解耦精密定位结构
CN108877872A (zh) * 2018-09-07 2018-11-23 南京科技职业学院 一种微旋转平台
CN109584947B (zh) * 2018-09-28 2020-11-24 天津大学 基于桥式放大机构的三自由度大行程高精度微定位平台
CN109872767B (zh) * 2019-01-18 2021-05-25 宁波大学 多源驱动的柔顺并联微操作器
CN109879245B (zh) * 2019-01-30 2021-05-07 宁波大学 两平动一转动大行程无耦合并联压电微动平台
CN110211627B (zh) * 2019-05-14 2023-12-22 江南大学 高精度大行程大有效台面空间平动精密定位平台
CN110310696B (zh) * 2019-06-12 2021-04-27 天津大学 三级位移放大二自由度柔顺精密定位平台
CN111667878A (zh) * 2020-07-09 2020-09-15 广东工业大学 一种大行程高速高精度的xy并联解耦微定位平台

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101750885A (zh) * 2010-01-06 2010-06-23 天津大学 二自由度精密定位工作台
CN202662295U (zh) * 2012-05-14 2013-01-09 浙江大学 一种微动定位平台改变行程范围的装置
CN103225728A (zh) * 2013-04-24 2013-07-31 山东大学 一种压电陶瓷驱动的二维并联微动平台
CN203686505U (zh) * 2014-01-03 2014-07-02 天津大学 一种三自由度精密定位平台
CN104505128A (zh) * 2014-12-26 2015-04-08 天津大学 二自由度大行程大载荷微定位平台
CN205943470U (zh) * 2016-08-19 2017-02-08 天津大学 一种高精度、大行程三自由度并联微定位平台

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101750885A (zh) * 2010-01-06 2010-06-23 天津大学 二自由度精密定位工作台
CN202662295U (zh) * 2012-05-14 2013-01-09 浙江大学 一种微动定位平台改变行程范围的装置
CN103225728A (zh) * 2013-04-24 2013-07-31 山东大学 一种压电陶瓷驱动的二维并联微动平台
CN203686505U (zh) * 2014-01-03 2014-07-02 天津大学 一种三自由度精密定位平台
CN104505128A (zh) * 2014-12-26 2015-04-08 天津大学 二自由度大行程大载荷微定位平台
CN205943470U (zh) * 2016-08-19 2017-02-08 天津大学 一种高精度、大行程三自由度并联微定位平台

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