[发明专利]大行程平面三自由度精密微动装置及其控制方法

权利要求书

1.一种大行程平面三自由度精密微动装置，包括控制器(22)，压电驱动器电源(23)，其特征在于：还包括工作平台(2)、依次设在工作平台(2)下方的光学透镜(3、4)和二维光电位置灵敏探测器(6、5)；其中工作平台(2)的外框(7)内设有可沿前后左右方向运动的平动平台(9)，平动平台(9)内设有可绕其中心转动的载物台(14)，载物台(14)下部的对角线方向对称布置有两个半导体激光器(20、15)；在工作平台(2)的外框(7)两侧面中部各开有一个其中心线相互垂直的螺纹孔，两个螺纹孔内分别设有顶在平动平台(9)上的平动驱动器(18、21)；在工作平台(2)的外框(7)前后相对的两个面的对角上各开有一个穿透平动平台(9)的孔，孔内设有分别顶在载物台(14)对角上的转动驱动器(12、16)。

2.根据权利要求1所述的大行程平面三自由度精密微动装置，其特征在于：所述的平动平台(9)的四个角与外框(7)之间由呈S形的平板柔性铰链(8)相连接。

3.根据权利要求1所述的大行程平面三自由度精密微动装置，其特征在于：所述的载物台(14)四个面的中部与平动平台(9)之间由圆弧柔性铰链(13)相连接。

4.根据权利要求1所述的大行程平面三自由度精密微动装置，其特征在于：所述的平动驱动器(18、21)和转动驱动器(12、16)均由半圆柱形推块(19)和与其相连的压电驱动器构成。

5.根据权利要求1所述的大行程平面三自由度精密微动装置，其特征在于：所述的光学透镜(3、4)和二维光电位置灵敏探测器(6、5)与工作平台(2)分别设在相对静止的支架(1)上。

6.根据权利要求1所述的大行程平面三自由度精密微动装置的控制方法，其特征在于：启动控制器(22)，控制压电驱动器电源(23)工作，控制器(22)将预设的载物台(14)的平动位移量和转动量转换成对应的电压信号，由压电驱动器电源(23)将电压信号放大，驱动平动驱动器(18、21)使平动平台(9)作前后左右运动，并驱动转动驱动器(12、16)使载物台(14)作旋转运动，此时，设在载物台(14)下部的半导体激光器(20、15)发出的光线透过设在其下方的光学透镜(3、4)，由设在光学透镜(3、4)下方的二维光电位置灵敏探测器(6、5)接收，将载物台(14)的位置信号反馈到控制器(22)中，再由控制器(22)处理后控制压电驱动器电源(23)，实现闭环控制。