[发明专利]单驱动式纯转动微定位平台

说明书

本发明公开了一种单驱动式纯转动微定位平台，包括主动驱动机构和被动顺从机构；主动驱动机构包括基座Ⅰ和导向机构，导向机构由压电陶瓷驱动，导向机构的两端各与一垂直换向放大机构连接，垂直换向放大机构通过柔性连接块与杠杆放大机构Ⅰ连接，在杠杆放大机构Ⅰ的输出端设有运动连接块Ⅰ；被动顺从机构包括连接在基座Ⅰ上方的基座Ⅱ，在基座Ⅱ中有运动平台，运动平台通过上下两个加强板簧与基座Ⅱ连接，运动平台的上下两端各设有一输入端，输入端与运动传递柔性杆的输出端连接，运动传递柔性杆的输入端与一个杠杆放大机构Ⅱ的输出端连接，在杠杆放大机构Ⅱ的输入端设有与运动连接块Ⅰ连接的运动连接块Ⅱ。本发明控制简便，且具有较高的转动精度。

技术领域

本发明涉及一种单驱动式纯转动微定位平台，能够实现大转动角度，且具有高转动精度。

背景技术

随着微纳技术的发展，由压电陶瓷驱动的多自由度微定位平台已经被广泛地应用于微纳领域。为了满足日益复杂的运动需求，这些微定位平台通常包括平动和转动两种运动方式，但是转动一般需要由两个以上的压电陶瓷同时进行驱动，这就对压电陶瓷的安装和控制提出了挑战。不同的安装预紧力会导致压电陶瓷不同的输出特性，不利于转动方向的精度控制，并且多个压电陶瓷的同时驱动也会增加运动控制的复杂性。

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单驱动式纯转动微定位平台，该平台控制简便，且具有较高的转动精度。

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：一种单驱动式纯转动微定位平台，包括主动驱动机构和被动顺从机构；所述主动驱动机构采用左右对称结构，包括基座Ⅰ和形成在其内部的导向机构，所述导向机构的左右两端各设有一输出端，在所述导向机构的下方设有一个压电陶瓷，所述导向机构的两个输出端各与一垂直换向放大机构的输入端连接，所述垂直换向放大机构的输出方向与输入方向垂直，所述垂直换向放大机构的输出端通过柔性连接块与杠杆放大机构Ⅰ的输入端连接，在所述杠杆放大机构Ⅰ的输出端设有运动连接块Ⅰ，所述杠杆放大机构Ⅰ与所述基座Ⅰ柔性连接；所述被动顺从机构采用中心对称结构，包括连接在所述基座Ⅰ上方的基座Ⅱ，在所述基座Ⅱ中形成有运动平台，所述运动平台通过上下两个加强板簧与所述基座Ⅱ连接，所述加强板簧沿所述运动平台的纵向中心线设置，所述运动平台的上下两端各设有一输入端，所述运动平台的两个输入端各与一个运动传递柔性杆的输出端连接，每个所述运动传递柔性杆的输入端与一个所述杠杆放大机构Ⅱ的输出端连接，在所述杠杆放大机构Ⅱ的输入端设有运动连接块Ⅱ，所述杠杆放大机构Ⅱ与所述基座Ⅱ柔性连接；两个所述运动连接块Ⅱ与两个所述运动连接块Ⅰ一一对应地采用运动连接螺栓连接。

所述垂直换向放大机构采用SR放大机构。

所述导向机构采用双平行板导向机构。

所述基座Ⅰ和所述基座Ⅱ采用基座连接螺栓连接，在所述基座Ⅰ和所述基座Ⅱ的连接处以及所述运动连接块Ⅱ与所述运动连接块Ⅰ的连接处均设有垫片。

本发明具有的优点和积极效果是：通过采用一个压电陶瓷进行驱动，使该平台控制简便，且具有较高的转动精度；通过采用垂直换向放大机构、杠杆放大机构Ⅰ和杠杆放大机构Ⅱ三级放大，扩大了压电陶瓷的输出位移，实现了大转动角度；通过对称设置的两个垂直换向放大机构将压电陶瓷的单输出位移转换为大小相等、方向相反的两路输出位移；通过杠杆放大机构Ⅱ将同一直线上的两路输出位移转换为两路相互平行的输出位移，并进一步被运动传递柔性杆传递到运动平台的上下两端，从而实现了运动平台的转动运动。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的主动驱动机构结构示意图；

图3为本发明的被动顺从机构结构示意图。