[发明专利]纳米定位装置及系统

权利要求书

1.纳米定位装置，包括：

基座(100)；

宏定位平台(10)；

对称设定于宏定位平台(10)下表面左右两端的第一导向导轨(41)和第二导向导轨(42)；

设定于宏定位平台(10)上表面的微定位平台(20)；

压电陶瓷(30)；

平行设置的第一激光干涉位移检测机构(71)和第二激光干涉位移检测机构(72)；

所述第一导向导轨(41)，第二导向导轨(42)，第一激光干涉位移检测机构(71)和第二激光干涉位移检测机构(72)均固定于所述基座(100)上，所述宏定位平台(10)与所述微定位平台(20)通过弹簧片固定连接，所述压电陶瓷(30)的一端固定于宏定位平台(20)，另一端与微定位平台(20)摩擦接触，所述宏定位平台(10)沿所述第一导向导轨(41)和第二导向导轨(42)滑动，所述压电陶瓷(30)驱动微定位平台(20)产生位移量。

2.根据权利要求1所述的纳米定位装置，其特征在于，所述宏定位平台(10)与微定位平台(20)之间还设有第一弹性连接机构(61)和第二弹性连接机构(62)，所述第一弹性连接机构(61)和第二弹性连接机构(62)平行设定于压电陶瓷(30)的两边。

3.根据权利要求2所述的纳米定位装置，其特征在于，所述第一弹性连接机构(61)和第二弹性连接机构(62)均为拉簧。

4.根据权利要求1所述的纳米定位装置，其特征在于，所述第一激光干涉位移检测机构(71)包括第一激光干涉仪(711)和第一测量镜(712)，所述第二激光干涉位移检测机构(72)包括第二激光干涉仪(721)和第二测量镜(722)，第一激光干涉仪(711)和第二激光干涉仪(721)固定于基座(100)上，第一测量镜(712)和第二测量镜(722)固定于所述微定位平台(20)上。

5.根据权利要求4所述的纳米定位装置，其特征在于，该装置还包括用于调整第一测量镜(712)的第一二维调整架(81)和用于调整第二测量镜(722)的第二二维调整架(82)。

6.根据权利要求1所述的纳米定位装置，其特征在于，所述宏定位平台(10)包括台体(101)和设定于台体(101)两边的第一夹持部(102)和第二夹持部(103)，所述第一夹持部(102)和第二夹持部(103)在第一平面呈倒U形，所述第一平面为垂直于台体(101)所在平面且与所述第一导向导轨(41)和第二导向导轨(42)长度方向垂直，所述第一夹持部(102)和第二夹持部(103)在垂直于第一平面方向设有一导通槽。

7.根据权利要求6所述的纳米定位装置，其特征在于，所述台体(101)下侧有一凸起部(1011)，用以放置压电陶瓷(30)。

8.根据权利要求1所述的纳米定位装置，其特征在于，所述第一导向导轨(41)和第二导向导轨(42)的材料均为熔融石英玻璃。

9.应用权利要求1-8所述的纳米定位装置的纳米定位系统，其特征在于，包括：

宏驱动模块，用于驱动所述宏定位平台(10)沿第一导向导轨(41)和第二导向导轨(42)运动；

数据采集控制模块，用于采集第一激光干涉位移检测机构(71)和第二激光干涉位移检测机构(72)所得数据并控制所述宏驱动模块和压电陶瓷(30)；

所述宏驱动模块与所述宏定位平台(10)连接，所述宏驱动模块、压电陶瓷(30)、第一激光干涉位移检测机构(71)和第二激光干涉位移检测机构(72)均与所述数据采集控制模块连接。

10.根据权利要求9所述的纳米定位系统，其特征在于，所述微定位平台(20)采用BP神经网络实时调节PID参数来实现纳米定位。