[实用新型]一种刚性和柔性运动同步运动插孔控制装置

权利要求书

1.一种刚性和柔性运动同步运动插孔控制装置，包括试验台，其特征在于，包括柔性本体部分、刚性运动本体部分、检测部分及驱动控制部分；

所述柔性本体部分，

包括由第一及第二柔性梁通过铰链连接构成的柔性臂，所述柔性臂一端通过第一支座固定在第一平台上，称为固定端，另一端为自由端，所述第一平台安装在柔性移动装置上，柔性移动装置驱动第一平台前后左右移动；

所述刚性运动本体部分，包括泡沫板、第二平台、光栅尺及Z形板，Z形板的上板连接第二平台，刚性移动装置通过Z形板的下板连接光栅尺的主尺，刚性移动装置带动光栅尺的主尺与第二平台同步移动，泡沫板通过第三支座固定在第二平台上，所述泡沫板开有孔；

所述检测部分

包括CCD相机、激光投影器、压电片传感器、加速度传感器及用于检测柔性臂自由端的振动信号及与泡沫板通孔相对距离的激光位移传感器；

所述CCD相机通过云台固定在第二支座上，柔性臂的上边缘及孔位于CCD相机的视场范围内，所述激光投影器固定在第一支座上，其投射激光点落在柔性臂的中心线上；

所述压电片传感器粘贴在第一柔性梁上，靠近固定端一侧，所述加速度传感器固定在第二柔性梁上，靠近自由端一侧，

所述驱动控制部分

包括压电片驱动器、第一伺服驱动器、第二伺服驱动器、压电放大器、动态应变仪、电荷放大器、伺服放大器、运动控制器及计算机；

计算机与运动控制卡相互连接，激光投影器向计算机输入信号；运动控制卡分别向伺服放大器、第一伺服驱动器及第二伺服驱动器及压电放大器输出控制信号，伺服放大器输出信号驱动泡沫板的移动；压电放大器输出信号驱动压电片驱动器抑制柔性臂振动；

所述电荷放大器、激光位移传感器与动态应变仪向运动控制卡输入信号，电荷放大器与加速度传感器连接，动态应变仪与压电片传感器连接，所述压电片驱动器设置在第一柔性梁上。

2.根据权利要求1所述的一种刚性和柔性运动同步运动插孔控制装置，其特征在于，所述柔性移动装置包括第一伺服电机、第二伺服电机、第一导轨、第二导轨、第一丝杆、第二丝杆、第一滑块及第二滑块；

所述第一伺服电机及第一导轨固定在试验台上，第一伺服电机与第一丝杆连接，第一滑块与第一丝杆连接将第一丝杆的旋转运动转化在第一导轨的前后直线运动；

所述第二伺服电机与第二丝杆连接，第二滑块与第二丝杆连接将第二丝杆的旋转运动转化在第二导轨的左右直线运动；

所述第一滑块及第二滑块上下垂直固定，第一滑块位于下方，所述第一平台固定在第二导轨上。

3.根据权利要求1所述的一种刚性和柔性运动同步运动插孔控制装置，其特征在于，所述刚性移动装置包括第三导轨、直线电机及第三滑块，

直线电机、第三导轨及光栅尺的读数头固定在试验台上，所述直线电机与计算机连接；

第三滑块在直线电机的驱动下在第三导轨上直线移动，第三滑块通过Z形板的下板连接光栅尺的主尺，且通过Z形板的上板连接第二平台，带动光栅尺的主尺和第二平台同步移动。

4.根据权利要求1所述的一种刚性和柔性运动同步运动插孔控制装置，其特征在于，所述压电片传感器固定在柔性臂的固定端，且位于第一柔性梁的宽度方向的中线上，正反两面对称粘贴，每面一片。

5.根据权利要求1所述的一种刚性和柔性运动同步运动插孔控制装置，其特征在于，所述压电片驱动器具体为四片，正反两面对称粘贴，每面两片，对称设置在第一柔性梁宽度方向的中线两侧。

6.根据权利要求1所述的一种刚性和柔性运动同步运动插孔控制装置，其特征在于，所述孔为矩形通孔，其矩形通孔的截面大于第二柔性梁的截面。

7.根据权利要求1所述的一种刚性和柔性运动同步运动插孔控制装置，其特征在于，所述加速度传感器具体安装在第二柔性梁背对激光位移传感器的一侧，且位于第二柔性梁宽度方向中线的中线上。

8.根据权利要求1所述的一种刚性和柔性运动同步运动插孔控制装置，其特征在于，所述CCD相机的检测轴线所在的平面与柔性臂的中心线为同一水平面。

9.根据权利要求1所述的一种刚性和柔性运动同步运动插孔控制装置，其特征在于，云台及激光投影器设置在同一水平面，且激光投影器位于云台的前方。