[实用新型]一种交叉曲梁六自由度并联柔顺机构

说明书

本实用新型公开了一种交叉曲梁六自由度并联柔顺机构，包括基座和工作台；柔顺元件A位于工作台下方，柔顺元件B位于工作台左侧，柔顺元件C位于工作台右侧；压电陶瓷驱动器A、压电陶瓷驱动器E和压电陶瓷驱动器I位于工作台左右中心面上，压电陶瓷驱动器C和压电陶瓷驱动器J位于工作台前后中心面上，压电陶瓷驱动器B、压电陶瓷驱动器D、压电陶瓷驱动器F、压电陶瓷驱动器G和压电陶瓷驱动器H位于工作台的上下中心面上。本实用新型采用爪型曲梁柔顺元件连接在工作台和基座之间，结构简单而紧凑，在受力时使得受力更均匀，有效的避免了应力集中，而且能够实现大变形满足大行程的要求。本实用新型柔顺元件采用矩形，对动态力的承载能力更强。

技术领域

本实用新型涉及精密定位技术领域，特别是一种交叉曲梁六自由度并联柔顺机构。

背景技术

柔顺机构因其结构简单而紧凑、免于摩擦磨损、便于能量储存转化、抵抗冲击和适应恶劣环境等优点，广泛应用于精密工程、仿生机械、生物医疗和航空航天等科研前沿领域。如精密运动定位平台、新型柔顺关节及驱动器、消抖显微外科手术刀、柔性变形机翼以及卫星中的光学器件姿态调整等。新的应用领域对空间柔顺机构的工作空间和多种性能指标提出了新的要求，现有柔顺机构多以直梁作为柔顺单元，直梁在大变形情况下会出现应力集中，导致变形范围相对较小，难以满足一些领域对大行程的要求；若采用直梁串并联组合得到空间柔顺机构，结构过于臃肿，且过多的组合环节导致固有频率等性能指标降低。

现有技术中也有采用人字梁代替直梁的柔顺单元，但人字梁没有足够的强度和刚度，导致工作台承重有限。

实用新型内容

为解决现有技术存在的上述问题，本实用新型要设计一种既能避免应力集中、实现大变形的要求，又能提高承重量的交叉曲梁六自由度并联柔顺机构。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种交叉曲梁六自由度并联柔顺机构，包括基座、柔顺元件、压电陶瓷驱动器、L型驱动架和工作台；所述的柔顺元件包括柔顺元件A、柔顺元件B和柔顺元件C；所述的压电陶瓷驱动器包括压电陶瓷驱动器A、压电陶瓷驱动器B、压电陶瓷驱动器C、压电陶瓷驱动器D、压电陶瓷驱动器E、压电陶瓷驱动器F、压电陶瓷驱动器G、压电陶瓷驱动器H、压电陶瓷驱动器I和压电陶瓷驱动器J；所述的L型驱动架包括L型驱动架A、L型驱动架B和L型驱动架C；所述的基座上设置左支架和后支架，所述的左支架和后支架构成直角支架；

所述的柔顺元件A上端固定在工作台底面、下端固定在基座上；所述的柔顺元件B的左端固定在左支架上、右端固定在工作台的左侧面上；所述的柔顺元件C的后端固定在后支架上、前端固定在工作台的后侧面上；

所述的L型驱动架A固定在左支架上，L型驱动架A的长边位于工作台的上方；所述的L型驱动架B固定在后支架上，L型驱动架B的长边位于工作台的上方；所述的L型驱动架C安装在工作台的右方基座上，L型驱动架C的长边位于工作台的右方；

所述的压电陶瓷驱动器A、压电陶瓷驱动器J和压电陶瓷驱动器I分别安装在工作台下方的基座上，分别位于基座中心的前侧、右侧和后侧，压电陶瓷驱动器H安装在工作台右方的L型驱动架C上，压电陶瓷驱动器F和压电陶瓷驱动器G分别安装在工作台后方的后侧壁上，压电陶瓷驱动器E安装在工作台上方的L型驱动架B上，压电陶瓷驱动器B和压电陶瓷驱动器D分别安装在工作台左方的左侧壁上，压电陶瓷驱动器C安装在工作台上方的L型驱动架A上；

所述的压电陶瓷驱动器A、压电陶瓷驱动器B、压电陶瓷驱动器C、压电陶瓷驱动器D、压电陶瓷驱动器E、压电陶瓷驱动器F、压电陶瓷驱动器G、压电陶瓷驱动器H、压电陶瓷驱动器I和压电陶瓷驱动器J的轴线分别与工作台对应的面垂直，其驱动端均与对应的面接触；