[发明专利]一种柔性微定位平台

摘要

本发明公开一种柔性微定位平台，其特征在于，该定位平台包括一个动平台、四对弓形片簧、两个柔性杠杆位移放大机构、两个压电陶瓷驱动器和一个底座；所述动平台为正方形结构，由分布在其四个边缘上的四对弓形片簧支撑，所述柔性杠杆位移放大机构的固定端通过螺纹与所述底座刚性连接，其输入端与所述两个压电陶瓷驱动器的工作端相抵触；所述两个柔性杠杆位移放大机构的方向分别与其相连的所述动平台的边缘方向平行；所述两个压电陶瓷驱动器的工作端顶在所述两个柔性杠杆位移放大机构的输入端，非工作端顶在柔性杠杆位移放大机构固定端延伸出的“L”形刚性块上；所述“L”形刚性块上有螺纹孔，用于与压电陶瓷驱动器和与底座连接。

主权项

一种柔性微定位平台，其特征在于该微定位平台包括一个动平台、四对弓形片簧、两个柔性杠杆位移放大机构、两个压电陶瓷驱动器和一个底座；所述动平台为正方形结构，由分布在其四个边缘上的四对弓形片簧支撑；动平台四条边的中线位置均向外延伸一个凸起，所述四个凸起中，位于动平台的下部边缘和左侧边缘上的两个凸起空置，位于动平台的上部边缘和右侧边缘上的两个凸起分别与两个柔性杠杆位移放大机构的输出端相连接；所述柔性杠杆位移放大机构的固定端与底座刚性连接，其输入端与两个压电陶瓷驱动器的工作端相抵触，两个柔性杠杆位移放大机构的方向分别与其相连接的动平台的边缘方向平行；所述两个压电陶瓷驱动器的工作端顶在所述两个柔性杠杆位移放大机构的输入端，其非工作端顶在柔性杠杆位移放大机构固定端延伸出的“L”形刚性块上，“L”形刚性块的侧壁上加工有螺纹孔，压电陶瓷驱动器的非工作端通过该螺纹孔与“L”形刚性块刚性连接；每个所述“L”刚性块的上端面上加工有一个螺纹孔，且通过该螺纹孔，“L”形刚性块与底座连接；所述四对弓形片簧结构形式完全相同，分别对称安装在动平台四条边缘的中线上，且每对弓形片簧的封闭端靠近所述边缘的中线，开口端则远离所述边缘的中线，所述每对弓形片簧开口端的两个分支中，一个分支与动平台连接，另一个分支向外延伸，并同时增加宽度，且在动平台的顶角位置与相邻边缘上的弓形片簧开口端的另一个分支相连接，在所述增宽部分加工有三个螺纹孔，通过该螺纹孔与底座螺栓连接；所述两个柔性杠杆位移放大机构结构组成相同，一个位于动平台的上部边缘外侧，水平放置，称为水平柔性杠杆位移放大机构；另一个位于动平台的右侧边缘外侧，竖直放置，称为竖直柔性杠杆位移放大机构；所述柔性杠杆位移放大机构均由一个刚性梁、三个柔性梁和一个“L”形刚性块构成；所述水平柔性杠杆位移放大机构中，刚性梁位于最上部，且水平放置，所述水平放置的刚性梁和所述弓形片簧之间从左向右依次分布有第一竖直柔性梁、第二竖直柔性梁和第三竖直柔性梁，三个竖直柔性梁上均开有一组半圆凹槽，每一组的左、右两个半圆凹槽对称分布于竖直柔性梁的左、右两个端面上，所述的三组半圆凹槽的凹槽形状一致，并相对于各自所在竖直柔性梁的中线左右对称分布；所 述第一竖直柔性梁上端面与所述水平刚性梁相连接，下端面与第一“L”形刚性块连接，所述第二竖直柔性梁的上端面与所述水平刚性梁相连接，下端面与第一压电陶瓷驱动器的工作端相抵触，所述第三竖直柔性梁上端面与所述水平刚性梁相连，下端面与动平台上部边缘中线位置上的凸起相连接，所述第一竖直柔性梁为所述水平柔性杠杆位移放大机构的固定端，所述第二竖直柔性梁为所述水平柔性杠杆位移放大机构的输入端，所述第三竖直柔性梁为所述水平柔性杠杆位移放大机构的输出端；同样道理，所述竖直柔性杠杆位移放大机构中，刚性梁位于最右部，且竖直放置，所述竖直放置的刚性梁和所述弓形片簧之间从下向上依次分布有第一水平柔性梁、第二水平柔性梁和第三水平柔性梁，三个水平柔性梁上均开有一组半圆凹槽，每一组的上、下两个半圆凹槽对称分布于水平柔性梁的上、下两个端面上，所述的三组半圆凹槽的凹槽形状一致，并相对于各自所在水平柔性梁的中线上下对称分布；所述第一水平柔性梁的右端面与所述竖直刚性梁相连接，左端面与第二“L”形刚性块连接，所述第二水平柔性梁的右端面与所述竖直刚性梁相连接，左端面与第二压电陶瓷驱动器的工作端相抵触，所述第三水平柔性梁的右端面与竖直刚性梁相连，左端面与动平台右部边缘中线位置上的凸起相连接，所述第一水平柔性梁为所述竖直柔性杠杆位移放大机构的固定端，所述第二水平柔性梁为所述竖直柔性杠杆位移放大机构的输入端，所述第三水平柔性梁为所述竖直柔性杠杆位移放大机构的输出端；所述两个压电陶瓷驱动器结构组成相同，第一压电陶瓷驱动器位于所述水平柔性杠杆位移放大机构的第二竖直柔性梁和所述第一“L”形刚性块之间；所述第二压电陶瓷驱动器位于所述竖直柔性杠杆位移放大机构的第二水平柔性梁和所述第二“L”形刚性块之间；第一压电陶瓷驱动器竖直放置，其工作端抵在第二竖直柔性梁的下端面上，非工作端则抵在所述第一“L”形刚性块水平部分的上侧面上，所述第一“L”形刚性块水平部分的下侧面上开有螺纹孔，通过所述螺纹孔，所述第一压电陶瓷驱动器和所述第一“L”形刚性块螺纹连接；同样道理，第二压电陶瓷驱动器水平放置，其安装连接方式逆时针旋转90度同于所述第一压电陶瓷驱动器；所述底座是正方形结构，底座上开有两类螺纹孔：在与所述动平台四个顶 角相对应的底座的四个位置上开有第一类螺纹孔，所述第一类螺纹孔共有四组，每一组螺纹孔均由三个尺寸相同的螺纹孔组成；另外，在底座与所述第一、第二“L”形刚性块上端面所开螺纹孔相对应的两个位置上开有第二类螺纹孔，所述第二类螺纹孔共有两个，尺寸一致，分别位于所述第一“L”形刚性块和所述第二“L”形刚性块的下方位置；所述底座上的两类螺纹孔与动平台以及柔性杠杆位移放大机构上的螺纹孔一一对应，在安装时，所述动平台和柔性杠杆位移放大机构通过螺纹刚性固定于所述底座上。