[发明专利]一种基于粘滑驱动原理的三自由度精密定位平台

说明书

本发明公开了一种基于粘滑驱动原理的三自由度精密定位平台，包括底座，沿着底座的径向方向设置三个粘滑驱动模块，所述的粘滑驱动模块各设有一个主动运动模块，在每个主动运动模块上设置有一个倾斜设置的被动运动模块，三个被动运动模块的倾斜角度相同，在每个被动运动模块上设置一个球形铰链，三个球形铰链与同一个样品放置平台连接。本发明中的三个主动运动模块采用并联结构设计，具有刚度大，负载能力强，累计误差小的优点，有效的提高了精密定位平台的定位精度。

技术领域

本发明属于精密定位领域，具体涉及一种基于粘滑驱动原理的三自由度精密定位平台。

背景技术

现有的多自由度精密定位平台，有的平台采用串联设计，例如专利CN106195556B中公开的一种XYθ平面三自由度精密定位平台中，压电陶瓷安装在所述复合菱形位移放大机构内，四个复合菱形位移放大机构均平行设置且分别位于所述固定框架的四角，运动平台位于固定框架的中心处，运动平台的两侧面通过两个桥型位移放大机构分别与位于运动平台两侧的复合菱形位移放大机构连接，该定位平台采用的就是串联的结构；尽管该串联结构具有控制算法简单的优势，但是存在刚度小，承受负载小，累计误差较大的缺点；也有的平台采用并联设计的，例如在专利CN 202210128107.9中公开了一种三自由度压电驱动微纳定位平台，包括基座，所述基座中心设有可旋转的工作平台，所述工作平台的四周设有四个压电驱动单元，所述压电驱动单元通过柔性铰链与所述工作平台连接；现有的并联结构为了解决压电陶瓷输出位移小的问题，通常采用柔性机构/柔性铰链，对压电陶瓷输出的位移进行放大，且放大倍数越大，柔性机构的体积就越大，这严重制了微纳定位平台的使用场景；因此，现有采用压电陶瓷+柔性机构这种组合的微纳定位平台，其输出位移通常处于毫米级别，无法满足现有的位移需求。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种基于粘滑驱动原理的三自由度精密定位平台，该平台通过采用并联结构设计，具有刚度大，负载能力强，累计误差小，结构尺寸紧凑的优点，有效的提高了精密定位平台的运动范围和定位精度，

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明的实施例提供了一种基于粘滑驱动原理的三自由度精密定位平台，包括底座，沿着底座的径向方向设置三个粘滑驱动模块，所述的粘滑驱动模块各设有一个主动运动模块，在每个主动运动模块上设置有一个倾斜设置的被动运动模块，三个被动运动模块的倾斜角度相同，在每个被动运动模块上设置一个球形铰链，三个球形铰链与同一个样品放置平台连接。

作为进一步的技术方案，所述的主动运动模块包括粘滑驱动模块和主动运动导轨，所述的粘滑驱动模块沿着底座的径向方向设置，在粘滑驱动模块安装主动运动导轨，主动运动导轨的滑块可沿着底座的径向方向移动。

作为进一步的技术方案，所述的被动运动模块包括被动导轨安装斜块和被动运动导轨；其中，被动导轨安装斜块的底面为水平面，其水平面固定安装于主动运动导轨的滑块上，被动运动导轨固定安装于被动导轨安装斜块的斜面上，被动运动导轨的滑块在外力作用下可沿着被动导轨安装斜块的斜面做往复直线运动。

作为进一步的技术方案，在被动运动导轨的滑块上安装有球形铰链，球形铰链的一端与被动运动导轨的滑块连接，另一端与样品放置平台连接。

作为进一步的技术方案，被动导轨安装斜块的斜面呈锐角，既保证最优导轨长度设计，又满足平台对主动运动模块的驱动力要求。

作为进一步的技术方案，三个主动运动模块沿着底座的周向方向，均匀设置，有利于样品放置平台的平顺运动。

作为进一步的技术方案，三个所述的粘滑驱动模块完全相同。

作为进一步的技术方案，三个所述的被动运动模块完全相同。

作为进一步的技术方案，三个所述的主动运动模块完全相同。

上述本发明的实施例的有益效果如下：