[发明专利]亚微米级定位精度并联调整平台及其调整方法

说明书

技术领域

本发明属于平台位置及姿态调整技术领域，尤其是涉及一种亚微米级定位精度并联调整平台及其调整方法。

背景技术

近年来，少自由度并联结构(具体指小于六自由度的并联结构)受到了大家的重视，小于六自由度的并联机构具有结构简单、制作成本低、控制相对容易等优点。对于一些需要少于6个自由度机械结构的系统来说，少自由度并联结构是非常实用的。其中，四自由度并联机构作为少自由度并联结构的一种，与三自由度并联机构相比，其数量相对较少。因此，目前四自由度并联机构的研究已经成为国内外机械学研究的新型热点。

1999年罗兰(Rolland)提出了两个四自由度并联机构，分别为Manta和Kanuk；参见文献《The Manta and the Kanulk：Novel 4-DOF ParallelMechanisms for Industrial Handling》in Proc.ASME Dynamic Systemand Control Division，IMECE’99 Conference，Nashville，USA.Vol.67，1999，pp.831-844。2001年，Zlatanov和Gosselin提出了四自由度并联机构——4-(RRR)^bRR，这个并联机构具有3个旋转运动自由度和一个直线运动自由度；参见文献《A new parallel architecture with four degreesof freedom》in Proceeding of the 2^nd workshop on ComputationalKinematics，May 19-22，Seoul，Korea，2001，pp.57-66。2000年，T.S.Zhao和Z.Huang给出4-URU机构，该机构具有3个直线运动自由度和一个旋转自由度；参见文献《Anovel spatial four-dof parallel mechanism andits position analysis》，Mechanical Science and Technology，vol.19(6)，2000，pp.927-929。2002年，一个具有两个直线运动自由度和两个旋转运动自由度的并联机构被W.J.Chen等人提出，但这个四自由度机构实现的是一个Y轴方向的直线自由度和一个Z轴方向的直线自由度；参见文献《A 2T-2R，4-Dof parallel manipulator》，ASME DETC/CIE，Montreal，Canada，DETC2002/MECH-34303。

如上所述，近年来，四自由并联机构得到了发展，但是上述四自由度并联机构都无法应用到圆度仪等精密测量仪器上，实现其待测工件的位置和姿态的调整。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种结构简单、设计合理、加工制作及安装方便且使用操作简便、调整精度高的亚微米级定位精度并联调整平台。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种亚微米级定位精度并联调整平台，其特征在于：包括固定不动且呈水平向布设的定平台、安装在定平台上的六根可伸缩支杆、初始状态下呈水平向布设且在六根所述可伸缩支杆的带动下能在左右和前后两个方向上进行直线移动并能绕左右和前后两个方向进行转动的动平台、对动平台当前状态下所处位置以及其在水平面上绕左右和前后两个方向的转动角度进行测量的测量系统、与测量系统电连接的控制器以及与控制器相接的参数输入单元，六根所述可伸缩支杆的上端部均通过球铰安装在动平台上，且六根所述可伸缩支杆的下端部均通过虎克铰安装在定平台上；六根所述可伸缩支杆的结构相同，所述可伸缩支杆包括安装于定平台上的套筒、同轴套装在所述套筒内且能沿所述套筒的中轴线进行上下移动的伸缩杆和对所述伸缩杆进行驱动的驱动电机，所述驱动电机通过传动机构与所述伸缩杆进行连接，六根所述可伸缩支杆中的驱动电机均由控制器进行控制；所述定平台、六根所述可伸缩支杆和动平台组成具有两个直线自由度和两个旋转运动自由度的四自由度并联机构；