[发明专利]基于压电驱动的串并混连式三自由度精密驱动平台

摘要

本发明涉及一种基于压电驱动的串并混连式三自由度精密驱动平台，属于精密驱动领域。包括上、下两层驱动单元，上层驱动单元包括上层桥式柔性铰链放大结构A、上层桥式柔性铰链放大结构B、A型压电叠堆Ⅰ、A型压电叠堆Ⅱ，可实现X轴、Y轴方向的直线位移；下层驱动单元包括上板、下层桥式柔性铰链放大结构、下板、B型压电叠堆、弓形支撑，可实现Z轴方向的直线位移。优点在于可输出X、Y、Z三个方向的精密位移，且体积小、结构紧凑、控制简单，定位精度高、工作稳定可靠，可应用于精密与超精密加工、微机电系统、显微操作等领域。位移输出稳定、载荷输出大，能够实现小行程内的高精度位移。

主权项

一种基于压电驱动的串并混连式三自由度精密驱动平台，其特征在于：包括上层驱动单元、下层驱动单元，所述上层驱动单元通过连接螺栓A（1）、连接螺栓B（2）、连接螺栓C（3）、连接螺栓D（4）和连接螺母A（7）、连接螺母B（8）、连接螺母C（13）、连接螺母D（14）与下层驱动单元紧固连接；所述上层驱动单元包括上层基板（5）、‘S’形柔性铰链（14）、上层桥式柔性铰链放大结构A（17）、上层桥式柔性铰链放大结构B（19）、A型压电叠堆Ⅰ（18）和A型压电叠堆Ⅱ（20），所述上层桥式柔性铰链放大结构A（17）、上层桥式柔性铰链放大结构B（19）沿上层驱动单元对角线对称分布，所述A型压电叠堆Ⅰ（18）和A型压电叠堆Ⅱ（20）分别安装在上层桥式柔性铰链放大结构A（17）、上层桥式柔性铰链放大结构B（19）的内部，作为驱动平台的动力源；所述上层桥式柔性铰链放大结构A（17）、上层桥式柔性铰链放大结构B（19）将A型压电叠堆Ⅰ（18）和A型压电叠堆Ⅱ（20）的位移输出放大后传递给与其连接的载物平台（16），分别产生X轴、Y轴方向的位移；所述载物平台（16）作为整个驱动平台的位移输出端，在X轴、Y轴方向分别连接一组‘S’形柔性铰链（15）；所述‘S’形柔性铰链（15）在A型压电叠堆Ⅰ（18）和A型压电叠堆Ⅱ（20）失电收缩后将载物平台推回至初始位置。