[发明专利]一种伺服电机与压电陶瓷驱动的宏微复合平台

说明书

本发明涉及一种伺服电机与压电陶瓷驱动的宏微复合平台，其包括一微平台，所述微平台包括上板块、至少三条压电促动器和下板块，所述压电促动器的两端分别与所述上板块和下板块相连接，所述促动器通过伸缩控制所述上板块相对于所述下板块倾斜的角度；一底座，所述底座位于所述微平台下方；至少三个伺服电机，所述伺服电机安装于所述底座上，所述伺服电机的一侧设有连接杆，所述伺服电机驱动所述连接杆运动，所述连接杆远离所述伺服电机的一端与所述微平台相铰接。本发明通过将所述伺服电机传动的宏驱动与所述微平台的微驱动结合并集成为集宏微运动加角度补偿于一体的宏微复合精密机构，在实现宏微运动时，角度与位移的运动也可同时完成。

技术领域

本发明涉及高精度宏微复合平台领域，特别是涉及一种伺服电机与压电陶瓷驱动的宏微复合平台。

背景技术

定位精度与运动速度的提高是相互矛盾的，而定位系统的大行程与高精度也是相互矛盾的，目前较大行程驱动和传动方式，例如精密丝杠传动、直线电机、音圈电机等，它们的精度一般限制在毫米级。压电陶瓷促动器是近几年发展起来的新型微位移器件，它以体积小、驱动力大、分辨率高、易于控制和输出位移小等优点作为驱动元件在精密机械当中得到了广泛的应用。然而以压电陶瓷微驱动代表的微驱动器的定位精度能够达到纳米级，但行程只能达到几十微米。现有专利中存在宏驱动与微驱动复合的宏微复合机构，这些机构多用于机床和精密加工，较少用于角度位移调整控制，也少用于激光通信基座，目前极大部分激光基座未使用宏微复合，而仅使用微平台。宏驱动技术目前已十分成熟，微驱动技术也逐步发展，如何更好结合宏驱动和微驱动，将宏微复合驱动技术进一步应用于各种领域成为热点问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种伺服电机与压电陶瓷驱动的宏微复合平台，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种伺服电机与压电陶瓷驱动的宏微复合平台，其包括一微平台，所述微平台包括上板块、至少三条压电促动器和下板块，所述压电促动器的两端分别与所述上板块和下板块相连接，所述促动器通过伸缩控制所述上板块相对于所述下板块倾斜的角度；一底座，所述底座位于所述微平台下方；至少三个伺服电机，所述伺服电机安装于所述底座上，所述伺服电机的一侧设有连接杆，所述伺服电机驱动所述连接杆运动，所述连接杆远离所述伺服电机的一端与所述微平台相铰接。

进一步地，所述伺服电机包括主体和旋转臂，所述主体的转子与所述旋转臂的一端相连接，所述旋转臂的远离所述主体的转子的一端与所述连接杆相铰接。

进一步地，每条旋转臂与两条连接杆相铰接，所述下板块的底面设有至少三个铰接座，每个铰接座对应一条旋转臂，且每个铰接座与两条连接杆相铰接。

进一步地，所述铰接座包括一个支撑块和一条铰接轴，所述支撑块固设于所述下板块的底面，所述铰接轴贯穿所述支撑块，所述铰接轴的两端各与一条连接杆相铰接。

进一步地，所述伺服电机的数量为三个，三个伺服电机在所述底座上呈三角分布。

进一步地，所述压电促动器为压电陶瓷促动器，所述压电促动器的数量为三条，所述压电促动器与所述下板块的连接位置呈三角分布，所述压电促动器与所述上板块的连接位置呈三角分布。

进一步地，所述上板块和所述下板块之间设有弹簧，所述弹簧通过焊接或挂钩的方式分别与所述上板块和所述下板块相连接。

进一步地，所述弹簧内还设有支柱，所述支柱的下端与所述下板块相连接，所述支柱的上端与所述上板块相接触。

进一步地，所述上板块对应所述支柱的顶端设有盲孔，所述支柱的顶端伸入所述盲孔内并与所述盲孔的内壁相接触。

进一步地，所述连接杆自所述伺服电机的一侧以朝内且朝上的方向延伸，并与所述下板块的底部相铰接。