CN107547004B - 一种二自由度微纳定位平台及应用 - Google Patents
一种二自由度微纳定位平台及应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107547004B CN107547004B CN201710832950.4A CN201710832950A CN107547004B CN 107547004 B CN107547004 B CN 107547004B CN 201710832950 A CN201710832950 A CN 201710832950A CN 107547004 B CN107547004 B CN 107547004B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- stick
- slip
- degrees
- locating platform
- framework
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000009471 action Effects 0.000 claims abstract description 25
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 10
- 230000036316 preload Effects 0.000 claims description 10
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010432 diamond Substances 0.000 claims description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 238000004621 scanning probe microscopy Methods 0.000 claims description 2
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 claims 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 3
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 230000009514 concussion Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 2
- 241000256247 Spodoptera exigua Species 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
本发明公开了一种二自由度微纳定位平台及应用，它解决了现有技术中微纳定位平台行程小，定位精度低的问题，具有行程大，分辨率高，压电叠堆预紧力可调的有益效果，其方案如下：一种二自由度微纳定位平台，包括：粘滑驱动器，包括框体，框体内设置扭转单元，扭转单元包括粘滑圆轴，粘滑圆轴两侧通过扭转件与框体连接，粘滑圆轴另两侧分别连接到一扭转支架，每一扭转支架一侧设置带调压件的致动单元，另一侧设置粘滑压电叠堆，两处粘滑压电叠堆对角设置，围绕粘滑圆轴设有摩擦单元；直动式驱动器，设于摩擦单元的顶部。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于粘滑驱动原理和直动式驱动原理的微纳定位平台，特别是涉及一种二自由度微纳定位平台及应用。
背景技术
随着现代科学技术的发展,人类的研究领域扩展到微观世界，微电子学、生命科学、医药卫生、生物化学、半导体、光学、数据存储、超精密机械及其制造以及精密测量等学科,人们对纳米级的精密定位技术有着越来越多的需求。而体积小，行程大且具有纳米级定位精度的定位平台是微纳技术的核心装置，而在粘滑旋转装置的基础上利用直动式驱动器的高精度，高分辨率特点构建的一种二自由度微纳定位平台可以更好的应用于对量程，精度，分辨率有更高要求的场合。目前现有旋转定位装置大多只能旋转一定角度而不能达到360°正反向旋转，且使用的柔性铰链无法调节刚度，不能很好的对压电叠堆进行预紧，因此具有高精度、大行程、刚度可调和预紧力可调等优点的粘滑式微纳定位平台是当前旋转定位装置的主要研究方向，具有重要的理论意义和工程实用价值。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种二自由度微纳定位平台，定位平台具有两个自由度，可以绕Z轴360°旋转和沿Z轴方向平行移动，具有行程大，分辨率高，压电叠堆预紧力可调，柔性铰链刚度可调，机构定位误差小等优点。
一种二自由度微纳定位平台的具体方案如下：
一种二自由度微纳定位平台，包括：
粘滑驱动器，包括框体，框体内设置扭转单元，扭转单元包括粘滑圆轴，粘滑圆轴两侧通过扭转件与框体连接，粘滑圆轴另两侧分别连接到一扭转支架，每一扭转支架一侧设置带调压件的致动单元，另一侧设置粘滑压电叠堆，两处粘滑压电叠堆对角设置，围绕粘滑圆轴设有摩擦单元；
直动式驱动器，设于摩擦单元的顶部。
上述定位平台中，在对粘滑驱动器施加设定周期性电压后，就可以实现步进式运动，通过扭转件与调压件配合，通过对调节件的刚度与扭转件的刚度，可以使柔性变形机构在不同刚度要求下均能很好的使用，提高了粘滑驱动器的响应速度，减少了电压突变时震动现象的产生。
所述直动式驱动器包括垂直柔性铰链，垂直柔性铰链设于圆环内，圆环上部设置竖直端盖，竖直端盖内设有与垂直柔性铰链接触的竖直压电叠堆，通过该直动式驱动器的设置，这样既减少了装配的难度又提高了驱动器的分辨率，这种行程适宜，精度和分辨率更高的直动式驱动器更适用于显微操作环境下，垂直柔性铰链通过螺钉与粘滑圆台上表面固连，它由三组呈120°分布的柔性板簧组成。
而且，在圆环中心设置三角平台，三角平台的三个端部分别与垂直柔性铰链单独连接。
所述竖直端盖内部中空，竖直端盖顶部设置工作平台，竖直端盖设有三个通孔，通孔内用于设置竖直压电叠堆，竖直压电叠堆端部设置压力半球以与垂直柔性铰链接触，端部加工有预紧铰链用以对竖直压电叠堆进行预紧。
所述摩擦单元包括粘滑圆台，粘滑圆台开有带滑槽的粘滑圆孔，滑槽开到粘滑圆台的侧部，粘滑圆台设有与滑槽相通的圆孔，在圆孔内设有带粘滑预紧弹簧的粘滑预紧件；
进一步地，在粘滑圆孔内表面镀有金刚石薄膜，再利用离子束刻蚀法在粘滑圆轴表面刻有凸起，这样提高了粘滑接触面的耐磨能力，有效提升粘滑驱动器的驱动效率和负载能力。
所述调压件为调压弹簧，弹簧套于穿过所述框体设置的弹簧预紧件。
所述粘滑压电叠堆端部与穿过所述框体设置的叠堆预紧件接触，叠堆预紧件预先加工好的螺纹孔横贯粘滑圆台，由于粘滑圆孔与粘滑圆轴的配合影响着粘滑驱动器的驱动效率，为了提高驱动器的驱动效率。
所述扭转件为粘滑柔性铰链，粘滑柔性铰链与所述的框体固定；
所述粘滑柔性铰链与穿过所述框体设置的铰链预紧件接触。
所述框体中部设置撑块，撑块中部设置方形孔，所述的粘滑圆轴设于方形孔内，撑块与扭转支架为一体结构；
进一步地，在粘滑圆轴表面镀有金刚石薄膜，且刻有凸起，这样提高了粘滑接触面的耐磨能力，有效提升粘滑驱动器的驱动效率和负载能力。
为了避免旋转过程中粘滑压电叠堆与旋转支架之间的接触点的位置变化对粘滑压电叠堆造成的损坏，所述粘滑压电叠堆一端部设置调压半球以与扭转支架接触，为避免预紧压电叠堆时叠堆预紧螺钉对粘滑压电叠堆造成损坏，另一端设置调节块。
另外，为了克服现有技术的不足，本发明还提供了一种二自由度微纳定位平台的应用，应用于扫描探针显微镜的扫描运动、精密光学轨迹跟踪检测、微纳制造和装配的空间定位。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1本发明的一种二自由度微纳定位平台，其粘滑驱动器的柔性变形部分并没有完全使用柔性铰链，而是采用弹簧和柔性铰链相结合的办法，通过调节弹簧的刚度与柔性铰链的刚度，可以使柔性变形机构在不同刚度要求下均能很好的使用，提高了粘滑驱动器的响应速度，减少了电压突变时震动现象的产生。
2本发明的一种二自由度微纳定位平台，扭转单元的柔性铰链关于粘滑轴中心对称，在对称部位均可施加外力对柔性铰链的内应力进行调节，由于柔性铰链呈中心对称分布，所以调节一侧柔性铰链的内应力可以改变粘滑驱动器某一方向的旋转刚度，通过对两侧柔性铰链合理调节可以改变粘滑驱动器正反转的旋转刚度，而合适的柔性铰链刚度能够减少驱动器运动过程中带来的震荡。
3本发明的一种二自由度微纳定位平台，在摩擦单元的设计中不仅采用弹簧预紧方式对粘滑轴与粘滑孔的配合进行调节，考虑到粘滑驱动器高速长时间运动可能带来的磨损与配合松动，还采用化学气相沉积法在粘滑轴与粘滑孔的接触表面镀上金刚石薄膜，再利用离子束刻蚀法在金刚石薄膜表面加工出微凸起，增大了摩擦单元的耐磨性，也提高了驱动器的驱动效率。
4本发明的一种二自由度微纳定位平台，在垂直方向的平动上并没有采用结构复杂的尺蠖式或者粘滑式驱动器，而是采用直动式驱动器，这样既减少了装配的难度右提高了驱动器的分辨率，这种行程适宜，精度和分辨率更高的直动式驱动器更适用于显微操作环境下。
5本发明的一种二自由度微纳定位平台，所使用的压电叠堆均可以进行预紧，并能够调节预紧力的大小，通过对预紧力进行调节，能够提高驱动器的驱动效率，改善了驱动器的工作性能。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本发明致动单元和扭转单元结构示意图；
图2为本发明摩擦单元结构示意图；
图3为本发明直动式驱动器结构示意图；
图4为本发明基于柔性铰链刚度可调的一种二自由度微纳定位平台整体结构示意图；
图5为本发明压电叠堆未通电时粘滑驱动器处于静止状态；
图6表示对压电叠堆施加如图8AB段电压信号时粘滑驱动器的扭转状态；
图7表示对压电叠堆施加如图8BC段电压信号时粘滑驱动器的平衡状态；
图8表示施加给压电叠堆的电压；
图9表示施加给压电叠堆的电压；
图中，8、叠堆预紧螺钉，9、铰链预紧螺钉，10、弹簧预紧螺钉，11、基座，12、调压弹簧，13、扭转支架，14、调压半球，15、粘滑压电叠堆，16、调节块，17、粘滑圆轴，18、粘滑柔性铰链，19、安装螺钉；20、粘滑圆台，21、粘滑圆孔，22、粘滑预紧弹簧，23、粘滑预紧螺钉；24、工作台，25、竖直端盖，26、三角平台，27、竖直压电叠堆，28、压力半球，29、垂直柔性铰链；30、直动式驱动器，31、粘滑驱动器。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种二自由度微纳定位平台及应用。
本申请的一种典型的实施方式中，如图4所示，一种二自由度微纳定位平台，包括绕Z轴转动的粘滑驱动器和沿Z轴平动的直动式驱动器。其中粘滑驱动器包括致动单元、扭转单元和摩擦单元。
根据如图5-7所示的粘滑驱动器设计原理示意图，设计的关键在于给粘滑压电叠堆15施加周期性锯齿波电压时，粘滑圆台20能够360°步进式旋转，而粘滑圆台20的旋转动力来自于与粘滑圆轴17之间的摩擦力，粘滑预紧螺钉23用于调节粘滑圆台20与粘滑圆轴17之间摩擦力的大小。
如图1所示，为粘滑驱动器致动单元和扭转单元结构示意图，扭转支架13通过线切割方法加工出两侧对称分布的粘滑柔性铰链18，在基座11中心加工有用于对扭转支架13进行定位的圆孔，可以避免安装时扭转支架13的位置偏差对定位台的定位产生影响，在粘滑柔性铰链18的末端加工有安装孔，扭转支架13通过安装螺钉与基座11固连，为避免预紧压电叠堆时叠堆预紧螺钉8对粘滑压电叠堆15造成损坏，加工出用于承受来自于叠堆预紧螺钉8压力的调节块16，另外为了避免旋转过程中粘滑压电叠堆15与旋转支架13之间的接触点的位置变化对粘滑压电叠堆15造成的损坏，加工出调压半球14用于承受旋转时扭转支架13施加给粘滑压电叠堆15的压力，扭转支架13的另一侧，弹簧预紧螺钉10与调压弹簧12固连，调节弹簧预紧螺钉10改变预紧弹簧12施加在扭转支架13上的压力，铰链预紧螺钉9与粘滑柔性铰链18接触，调节铰链预紧螺钉9可以预先改变柔性铰链18的形变，从而使粘滑柔性铰链18预先产生设定的应力，即调节了粘滑柔性铰链18的刚度，粘滑圆轴17的下端加工为方形嵌入扭转支架13上加工好的方形孔内，粘滑圆轴17的转动与扭转支架13一致。
当给粘滑压电叠堆15通以如图8AB段所示电压时，粘滑压电叠堆15缓慢伸长，通过调压半球14使扭转支架13发生小角度旋转，此时调压弹簧12受力被压缩，粘滑柔性铰链18发生弹性变形，当给粘滑压电叠堆15通以如图8BC段所示突变电压时，弹性变形机构调压弹簧12和粘滑柔性铰链18立即恢复原状，为下一个电压脉冲准备。调节弹簧预紧螺钉10可以改变调压弹簧12施加在扭转支架13上的压力，同时调节弹簧预紧螺钉10和叠堆预紧螺钉8可以调节扭转支架13的初始位置，也能对粘滑压电叠堆15进行预紧，调节铰链预紧螺钉9，螺钉会对粘滑柔性铰链18施加外力，促使其发生形变，该形变使粘滑柔性铰链18产生一定的内应力，通过对内应力的调节可以改变粘滑柔性铰链18的刚度，粘滑柔性铰链18具有适宜的刚度不仅可以为断电时扭转支架13提供足够回复力，也能减小粘滑阶段驱动器产生的震荡，从而提高粘滑驱动器的工作性能。
如图2所示，为粘滑驱动器摩擦单元结构示意图，摩擦单元包括粘滑圆台20、粘滑预紧弹簧22和粘滑预紧螺钉23。整个摩擦单元通过粘滑圆孔21与粘滑圆轴17配合，在粘滑圆台20上加工有槽，使得在受到预紧力的作用下能够发生形变，粘滑预紧弹簧22套在粘滑预紧螺钉23一端，粘滑预紧螺钉23通过预先加工好的螺纹孔横贯粘滑圆台20，由于粘滑圆孔21与粘滑圆轴17的配合影响着粘滑驱动器的驱动效率。
当给粘滑压电叠堆15通以如图8AB段所示电压时，扭转支架13带动粘滑圆轴17缓慢旋转，此时由于粘滑圆轴17表面与粘滑圆孔21表面之间存在较大的摩擦力，在摩擦力的驱动下粘滑圆台20也随之旋转一定角度；当给粘滑压电叠堆15通以如图8BC段所示突变电压时，在调压弹簧12和粘滑柔性铰链18的作用下，扭转支架13立即带动粘滑圆轴17恢复原位，而此时粘滑圆台20在惯性的作用下有继续旋转的趋势，使得粘滑圆轴17与粘滑圆孔21产生相对运动，如此循环就可以实现粘滑驱动器的步进式旋转。而通过调节粘滑预紧螺钉23，可以改变粘滑圆孔21的大小，从而改变粘滑圆孔21与粘滑圆轴17的配合程度，为粘滑驱动提供适宜的摩擦力，另外考虑到粘滑旋转驱动器在高速长时间的运行时，粘滑圆轴17会产生设定程度的磨损，轴孔配合会因此发生变化而影响驱动器的驱动效率，特在粘滑圆轴17和粘滑圆孔21的表面利用化学气相沉积法镀上金刚石薄膜，再利用离子束刻蚀法在金刚石薄膜表面加工出微凸起，增大了摩擦单元的耐磨性，也提高了驱动器的驱动效率。
如图3所示，为直动式驱动器结构示意图，直动式驱动器包括工作台24、竖直端盖25、竖直压电叠堆27、压力半球28、垂直柔性铰链29，垂直柔性铰链29通过螺钉与粘滑圆台20上表面固连，它由三组呈120°分布的柔性板簧组成，板簧中心是一个三角平台26，三角平台26的中心有经过精加工的圆通孔，圆通孔与工作台24下端经过精加工的轴产生过盈配合，从而达到固定工作台24的目的，竖直端盖25上加工有呈120°分布的方形通孔，该通孔用于安放竖直压电叠堆27，方孔端部加工有预紧铰链用以对竖直压电叠堆27进行预紧，垂直柔性铰链29采用特种加工技术线切割方法一体加工，竖直压电叠堆27通电后伸长向下运动，因杠杆原理三角平台26向上运动，进而带动工作台24的动作。
考虑到该驱动器较多应用于显微操作环境下，故在垂直方向上无需太大的行程，但是对驱动器在垂直方向的精度和分辨率提出了更高的要求，这里采用直动式驱动方式，垂直柔性铰链29在竖直压电叠堆27的作用下发生形变，促使三角平台26在竖直方向上移动，因工作台24下表面内部设有延伸柱，该延伸柱与三角平台26接触，三角平台26带动工作台24竖直平动，此处三角平台26与工作台24的轴端联接采用高精度的轴孔配合，从而保证工作台安装时呈水平放置，竖直压电叠堆27的预紧采用的是预紧铰链预紧方法，通过预紧螺钉进行调节。
如图4所示，为一种二自由度微纳定位平台整体结构示意图，考虑到本设计粘滑驱动器与直动式驱动器的负载能力，和不同自由度对精度，分辨率的要求不同，将直动式驱动器30固连于粘滑驱动器31顶部，采取叠加式组装方式。
所述粘滑驱动器的运动原理如下：图5表示压电叠堆未通电时粘滑驱动器处于静止状态；图6表示对粘滑压电叠堆施加如图8AB段电压信号(电压与时间成正比的电压信号)时粘滑驱动器的扭转状态，此时扭转单元处于弹性变形阶段并转过设定角度，粘滑圆台在粘滑圆轴的带动下旋转，此时粘滑圆台与粘滑圆轴之间为静摩擦力；图7表示对压电叠堆施加如图8BC段电压信号(电压瞬时突降为零)时粘滑驱动器的平衡状态，此时扭转单元的弹性变形消失，致动单元恢复如图5所示状态，粘滑圆台20在惯性作用下继续保持原有的运动方向，此时粘滑圆台与粘滑圆轴之间为动摩擦力，两者之间产生微小偏转角度，重复施加周期性电压，粘滑圆台20继续旋转，达到0-360°的旋转；图8表示施加给压电叠堆的电压，当通过给压电叠堆施加周期性如图8所示电压时，即可以实现粘滑圆台的360°正向旋转，而当给压电叠堆施加周期性如图9所示电压时，即可以实现粘滑圆台的360°反向旋转。而通过调节预紧螺钉4可以对压电叠堆进行预紧，调节粘滑预紧螺钉23可以改变粘滑圆台20与粘滑圆轴17之间的正压力，从而调节两者之间的摩擦力，由于直动式驱动器采用串联方式叠加在粘滑驱动器上方，所以直动式驱动器会随着粘滑驱动器一起旋转。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种二自由度微纳定位平台，其特征在于，包括：
粘滑驱动器，包括框体，框体内设置扭转单元，扭转单元包括粘滑圆轴，粘滑圆轴两侧通过扭转件与框体连接，粘滑圆轴另两侧分别连接到一扭转支架，每一扭转支架一侧设置带调压件的致动单元，另一侧设置粘滑压电叠堆，两处粘滑压电叠堆对角设置，围绕粘滑圆轴设有摩擦单元；
直动式驱动器，设于摩擦单元的顶部；
所述直动式驱动器包括垂直柔性铰链，垂直柔性铰链设于圆环内，圆环上部设置竖直端盖，竖直端盖内设有与垂直柔性铰链接触的竖直压电叠堆。
2.根据权利要求1所述的一种二自由度微纳定位平台，其特征在于，所述竖直端盖内部中空，竖直端盖顶部设置工作平台。
3.根据权利要求1所述的一种二自由度微纳定位平台，其特征在于，所述摩擦单元包括粘滑圆台，粘滑圆台开有带滑槽的粘滑圆孔，粘滑圆台设有与滑槽相通的圆孔，在圆孔内设有带粘滑预紧弹簧的粘滑预紧件；
进一步地，在粘滑圆孔内表面镀有金刚石薄膜。
4.根据权利要求1所述的一种二自由度微纳定位平台，其特征在于，所述调压件为调压弹簧，弹簧套于穿过所述框体设置的弹簧预紧件。
5.根据权利要求1所述的一种二自由度微纳定位平台，其特征在于，所述粘滑压电叠堆端部与穿过所述框体设置的叠堆预紧件接触。
6.根据权利要求1所述的一种二自由度微纳定位平台，其特征在于，所述扭转件为粘滑柔性铰链，粘滑柔性铰链与所述的框体固定；
所述粘滑柔性铰链与穿过所述框体设置的铰链预紧件接触。
7.根据权利要求1所述的一种二自由度微纳定位平台，其特征在于，所述框体中部设置撑块，撑块中部设置方形孔，所述的粘滑圆轴设于方形孔内，撑块与扭转支架为一体结构；
进一步地，在粘滑圆轴表面镀有金刚石薄膜，在粘滑圆轴表面利用离子刻蚀方法加工出微凸起。
8.根据权利要求1所述的一种二自由度微纳定位平台，其特征在于，所述粘滑压电叠堆一端部设置调压半球以与扭转支架接触，另一端设置调节块。
9.一种根据权利要求1-8中任一项所述的一种二自由度微纳定位平台的应用，其特征在于，应用于扫描探针显微镜的扫描运动、精密光学轨迹跟踪检测、微纳制造和装配的空间定位。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710832950.4A CN107547004B (zh) | 2017-09-15 | 2017-09-15 | 一种二自由度微纳定位平台及应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710832950.4A CN107547004B (zh) | 2017-09-15 | 2017-09-15 | 一种二自由度微纳定位平台及应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107547004A CN107547004A (zh) | 2018-01-05 |
| CN107547004B true CN107547004B (zh) | 2018-12-28 |
Family
ID=60963489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710832950.4A Active CN107547004B (zh) | 2017-09-15 | 2017-09-15 | 一种二自由度微纳定位平台及应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107547004B (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110189791B (zh) * | 2019-05-31 | 2024-01-30 | 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 | 基于双向预紧的初始转角误差可调节的微纳平台 |
| CN111162693A (zh) * | 2020-01-08 | 2020-05-15 | 浙江师范大学 | 一种压电驱动平台 |
| CN111796410B (zh) * | 2020-06-28 | 2022-03-11 | 哈尔滨工业大学 | 一种显微拉曼成像固态样品多维度精密旋转台 |
| CN114421805B (zh) * | 2021-12-20 | 2024-04-26 | 山东大学 | 一种可替换摩擦单元的双自由度粘滑平台 |
| CN114434407B (zh) * | 2022-02-08 | 2023-11-28 | 江苏集萃苏科思科技有限公司 | 旋转运动台 |
| CN115331727B (zh) * | 2022-09-14 | 2023-11-03 | 阿米精控科技(山东)有限公司 | 一种串联多运动模式高速精密转台 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010133347A3 (en) * | 2009-05-21 | 2011-01-13 | Universiteit Leiden | A nano-scale manipulator |
| CN102998899A (zh) * | 2012-12-05 | 2013-03-27 | 天津大学 | 二自由度纳米定位平台 |
| CN203251240U (zh) * | 2013-05-13 | 2013-10-23 | 吉林大学 | 正压力可调的微纳米级粘滑惯性驱动平台 |
| CN104821741A (zh) * | 2015-05-27 | 2015-08-05 | 哈尔滨工业大学 | 一种大载荷、高精度、跨尺度压电旋转驱动器及该驱动器的驱动方法 |
| DE102014014997A1 (de) * | 2014-10-09 | 2016-04-14 | Attocube Systems Ag | Haft-Gleit-Antrieb, insbesondere piezo-aktuierter Trägheitsantrieb |
| CN105720859A (zh) * | 2016-05-03 | 2016-06-29 | 吉林大学 | 基于仿生触角和热膨胀的宏微驱动旋转平台 |
-
2017
- 2017-09-15 CN CN201710832950.4A patent/CN107547004B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010133347A3 (en) * | 2009-05-21 | 2011-01-13 | Universiteit Leiden | A nano-scale manipulator |
| CN102998899A (zh) * | 2012-12-05 | 2013-03-27 | 天津大学 | 二自由度纳米定位平台 |
| CN203251240U (zh) * | 2013-05-13 | 2013-10-23 | 吉林大学 | 正压力可调的微纳米级粘滑惯性驱动平台 |
| DE102014014997A1 (de) * | 2014-10-09 | 2016-04-14 | Attocube Systems Ag | Haft-Gleit-Antrieb, insbesondere piezo-aktuierter Trägheitsantrieb |
| CN104821741A (zh) * | 2015-05-27 | 2015-08-05 | 哈尔滨工业大学 | 一种大载荷、高精度、跨尺度压电旋转驱动器及该驱动器的驱动方法 |
| CN105720859A (zh) * | 2016-05-03 | 2016-06-29 | 吉林大学 | 基于仿生触角和热膨胀的宏微驱动旋转平台 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107547004A (zh) | 2018-01-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107547004B (zh) | 一种二自由度微纳定位平台及应用 | |
| Li et al. | A piezoelectric-driven rotary actuator by means of inchworm motion | |
| CN203251240U (zh) | 正压力可调的微纳米级粘滑惯性驱动平台 | |
| CN206559258U (zh) | 一种预紧力可调寄生惯性运动式精密压电驱动器 | |
| CN108696182B (zh) | 一种面向多工位精密操作的旋转载物台与控制方法 | |
| CN105720859A (zh) | 基于仿生触角和热膨胀的宏微驱动旋转平台 | |
| Knabe et al. | Design of a compact, lightweight, electromechanical linear series elastic actuator | |
| CN109586612B (zh) | 一种具有仿生麦芒摩擦表面的交替步进压电粘滑驱动器 | |
| CN108233764A (zh) | 采用异形铰链传动机构的压电驱动型精密旋转驱动装置 | |
| CN105723608A (zh) | 压电陶瓷平面电机及其驱动方法 | |
| CN102946210A (zh) | 尺蠖式多自由度压电驱动装置 | |
| CN102291039A (zh) | 多自由度仿生压电驱动装置 | |
| CN101157183B (zh) | 两自由度车削刀具精密伺服驱动装置 | |
| CN106911264B (zh) | 轻小型单压电叠堆驱动式双向旋转惯性作动器及作动方法 | |
| CN107786120B (zh) | 具有宏微混合运动特性的压电旋转定位平台与控制方法 | |
| CN207410248U (zh) | 具有宏微混合运动特性的压电旋转定位平台 | |
| CN108712104B (zh) | 一种寄生式压电粘滑驱动器 | |
| CN108322088B (zh) | 一种采用工字形结构的压电粘滑马达及其驱动方法 | |
| CN202696501U (zh) | 微纳米级仿生旋转驱动装置 | |
| CN109951101B (zh) | 压电驱动的超精密四自由度定位调姿机构及其激励方法 | |
| CN209736652U (zh) | 一种快速伺服刀架 | |
| CN102751899A (zh) | 微纳米级仿生多自由度驱动装置 | |
| CN102441796B (zh) | 可机械调速的超精密压电步进旋转驱动平台 | |
| CN100355536C (zh) | 一种3－ppttrs六自由度并联精密微动机器人 | |
| CN2766450Y (zh) | 压电型单自由度精密旋转驱动器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240208 Address after: Room 101, 1st Floor, Building 15, New Generation Information Technology Industrial Park, High tech Zone, Rizhao City, Shandong Province, 276801 Patentee after: Ami Precision Control Technology (Shandong) Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 250061, No. ten, No. 17923, Lixia District, Ji'nan City, Shandong Province Patentee before: SHANDONG University Country or region before: China |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240228 Address after: Room 101, 1st Floor, Building 15, New Generation Information Technology Industrial Park, High tech Zone, Rizhao City, Shandong Province, 276801 Patentee after: Ami Precision Control Technology (Shandong) Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 250061, No. ten, No. 17923, Lixia District, Ji'nan City, Shandong Province Patentee before: SHANDONG University Country or region before: China |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CI03 | Correction of invention patent |
Correction item: transfer of patent right Correct: Revoke False: Transfer Number: 09-01 Volume: 40 |
|
| CI03 | Correction of invention patent |