CN101421656B - 具有主动微定位的用于将第一设备固定到第二设备的装置 - Google Patents

Abstract

一种用于相对于第二设备(E2)固定第一设备(E1)的装置(D)，包括：(i)包括通过两个基本相同的终端体(CT1，CT2)延长的刚性中心体(CC)的结构，每个终端体包括限定关于对称元件对称的柔性中间部件(PD1，PD2)的颈部，通过固定在中心体(CC)的一端的关于对称元件对称的刚性内部部件(PI1，PI2)延长，以及通过与内部部件分开并固定在第一设备(E1)或第二设备(E2)上的关于对称元件对称的刚性外部部件(PE1，PE2)延长；(ii)至少两个压电换能器(T11-T22)，安放在两个终端体(CT1，CT2)的内部部件和外部部件之间限定的空间中，每一个负责将轴向尺寸变化转换为代表该变化的振幅的测量电流，或者将控制电流转化为相应的轴向尺寸变化；以及(iii)控制器(MC)，负责用于为换能器的至少之一确定至少一个轴向尺寸变化，以将第一设备(E1)定位在相对于第二设备(E2)的选定位置上。

Description

具有主动微定位的用于将第一设备固定到第二设备的装置

技术领域

本发明涉及用于将第一设备以高精度或极高精度固定或相对固定在第二设备上的装置。

背景技术

在有些领域，例如空间技术领域，有些设备承受破坏其形状稳定性(form stability)或定位稳定性(setting stability)(描述两个固体的相对位置和方向(orientation)的六个参量的组x，y，z，θx，θy，θz被称为定位)的热应力和/或机械应力。因此它们必须受到应力松弛和/或微定位。例如，望远镜的主镜、或有些空间观测仪器、还有辐射计就是这种情况。

当这种设备通过固定装置(或接头)连接至其他设备，其定位稳定性和形状稳定性还可能被这其他设备和/或其固定装置受到的热应力和/或机械应力干扰。这就是本领域内技术人员所说的接触面变形(interface deformation)。

为了限制这些导致显著妨碍其保持最初确定的稳定性的变形和/或位移和/或转动的干扰，通常使用在某些方向上具有选定的弹性(flexibility)并由热稳定(temperature-stable)材料(例如碳树脂合成物)制成的被动固定装置。

这些固定装置还可以包括均衡支架(isostatic supports)，例如采用如用于(特别是专利文件FR97/13439和FR94/10710所述的)镜子的被动固定装置确保三点支撑(holding)的均衡支架，A结构支架或X结构支架。但是这些均衡支架可能产生残余应力，特别是由于发射载荷的弹性的设计。

还可提供如MLI(多层隔热)型的被动热控装置和/或如加热器或热管的主动热控装置。

也可以在标称工作温度通过预先精确夹紧设备消除集成的机械应力。

由于设备的机械制造和/或它们所需的集成方法的复杂性，所有这些用来限制设备受到的干扰的方法证明是昂贵的。

发明内容

因此，本发明的目的是改善这种状况。

为此目的，本发明提出了一种用于相对于第二设备固定第一设备的装置，包括：

-包括刚性中心体和两个基本相同的终端体的结构，终端体是中心体的两个相反端的延长，每个终端体包括限定关于对称元件(对称面或对称轴)对称的柔性中间部件的颈部，柔性中间部件具有相对于此对称元件的第一延伸，位于中心位置并通过下列部件延长：(i)关于对称元件对称的刚性内部部件，刚性内部部件具有大于第一延伸的相对于对称元件的第二延伸，并连接在中心体的一端，以及(ii)关于对称元件对称的刚性外部部件，刚性外部部件具有大于第一延伸的第三径向延伸，与内部部件分开并连接在第一设备或第二设备上；

-至少两个压电换能器，分别安放在两个终端体的内部部件和外部部件之间限定的自由空间中，每一个负责将轴向尺寸变化转换为代表所述的变化的幅度的测量电流，或者将控制电流转化为相应的轴向尺寸变化；以及

-控制器，负责为换能器中的至少之一确定至少一个轴向尺寸变化，以将第一设备定位在相对于第二设备的选定位置上。

根据本发明的装置可以包括可以分别或组合采用的其他特征，特别地：

-其控制器可以负责为每个换能器确定轴向尺寸变化以将第一设备定位在相对于第二设备的所选位置上；

-其控制器可负责在它们接收到来自终端体之一的换能器的由其外部部件相对于其内部部件的第一定向误差导致的测量电流的时候，确定相应的轴向尺寸变化并产生通向其他终端体的换能器的控制电流，从而该换能器将其转化为能够导致其终端体的外部部件相对于其内部部件的与第一定向误差相反的第二定向误差的轴向尺寸变化；

-终端体中的每个自由空间可以安放相反作用的第一和第二压电换能器中的至少之一。在这种情况下，控制器可以负责在它们接收到来自终端体之一的第一换能器的由其外部部件相对于内部部件的第一定向误差导致的测量电流的时候，确定第一相应轴向尺寸变化并产生：(i)通向同一终端体的第二换能器的第一控制电流，使得该换能器将其转化为与第一轴向尺寸变化符号相反、幅度相同的第二轴向尺寸变化，(ii)通向其他终端体的换能器的第二控制电流，使得该换能器将其转化为导致其终端体的外部部件相对于其内部部件的与第一定向误差相反的第二定向误差的第三轴向尺寸变化，以及(iii)通向该其他终端体的第二换能器的第三控制电流，使得该换能器将其转化为与第三轴向尺寸变化符号相反、幅度相同的第四轴向尺寸变化；

-终端体中的每个自由空间可安放三个彼此成120°的压电换能器；

控制器可负责在它们接收到来自终端体之一的至少一个换能器的由其外部部件相对于其内部部件的第一定向误差导致的至少一个测量电流的时候，确定每个相应的轴向尺寸变化并产生：(i)通向这个同一终端体的还未传送测量电流的每个换能器的控制电流，使得该换能器将其转化为轴向尺寸变化，以及(ii)通向其他终端体的三个换能器的控制电流，使得这些换能器将它们转化为导致其终端体的外部部件相对于其内部部件的与第一定向误差相反的第二定向误差的轴向尺寸变化；

-每个终端部件的内部部件和外部部件中的至少之一可以是选定形状的平台，每个终端体的中间部件可具有内凹(diabolo)形状；

-其换能器可由从压电单晶和压电陶瓷中选择的压电材料制成；

换能器可由至少一层压电材料的至少一个堆叠构成；

-其可包括至少一个传感器，负责传送代表至少一个物理量的信号。在这种情况下，其控制器负责根据每个传感器传递的信号确定轴向尺寸变化；

-可在选定的时机启动或停止其控制器；以及

-可设置其控制器，以工作在位置控制模式。

本发明还提出一种具有前文介绍的类型的固定装置的设备。

本发明特别适合空间技术领域、在设备上产生扫描运动以及设备的非常精确的定位中出现的其他尺寸测量(干涉测量法)，虽然不是专用方式。

附图说明

通过研究以下详细描述和附图，本发明的其他特征和优点将显而易见，其中：

图1A和图1B以示意性前视图说明根据本发明的固定装置的第一示意性实施例，其为“主动柔性叶片”(active flexible blade)型，分别在停止阶段和运行阶段；

图2A和图2B以示意性前视图说明根据本发明的固定装置的第二示意性实施例，也是“主动柔性叶片”型，分别在停止阶段和运行阶段；

图3以示意性透视图说明根据本发明的固定装置的第三示意性实施例，在停止阶段；

如有必要，附图不仅可以用作完善本发明，还有助于其定义。

具体实施方式

本发明的目的是使第一设备能够有效固定在第二设备上。

在下文中通过非限定性示例的方式假设第一设备为观测仪器的主镜，第二设备为该观测仪器，该仪器是执行从太空对地球或宇宙的一部分的空间观测任务的卫星星载仪器。

但是，本发明不限于这些类型的设备。事实上它还涉及至少两个可通过固定装置彼此连接的设备的任意组合，无论是否为空间设备。本发明还涉及两个设备必须准静态地排列或相对于彼此微定位的情形。

首先参照图1A和图1B来描述根据本发明的固定装置D的第一示意性实施例，其为“主动柔性叶片”或主动“IPN杆”(active“IPN beam”)型，用于将第一设备E1和第二设备E2互相连接。当装置D为主动柔性叶片时，它在与页面(在图1A中用XX和YY’标记)垂直的方向上具有很低的延伸性。当装置D是一种主动IPN杆时，它在与页面垂直的方向上具有相对较大的延伸性(在这种情况下，图1和图2代表剖面图)。

根据本发明，固定装置D包括至少一个(固定)结构，该结构包括中心体CC和两个终端体CT1和CT2(或CTi，i＝1和2)、至少两个压电换能器Tij以及控制模块MC。

中心体CC在类型上是刚性的。这里，它具有长方体的一般形状，该长方体具有对称面(与页面垂直，用轴XX标记)型的对称元素和两个与对称面垂直的相反端。但是，其他形式也是可能的。特别是图3中的情况，其中中心体CC具有圆柱体的一般形状，它的轴XX构成对称轴。

第一CT1和第二CT2终端体是基本相同的。它们分别延长中心体CC的两个相反端。“延长端部”在这里理解为表示固定地连接在端部上或者成为同一中心体CC的一部分。

每个终端体CTi具有定义柔性中间部件PDi的颈部，即断面收缩，该柔性中间部件PDi的两端分别通过刚性内部部件PIi和刚性外部部件PEi延长。该颈部可在通过换能器(或致动器)Tij产生的应力下弯曲。它可以是圆形的或直的(即宽度不变的)。

柔性中间部件PDi位于结构的中心位置，即位于对称面通过(用轴XX标记)的区域。而且，它优选关于对称面对称。另外，它沿与对称面垂直(因此垂直于轴XX)的方向YY’上在对称面的两侧具有(第一)延伸。

内部刚性部件PIi连接中心体CC的两个相反端之一。它具有例如关于对称面对称的形状。例如，它是杆状的，在杆的中心处与中间部件PDi及中心体CC连接。该杆在对称面的两侧(沿YY’方向)均具有显著大于中心体CC的延伸的(第二)延伸。

外部刚性部件PEi连接在第一设备E1或第二设备E2上。在图中所示的装配的示例中，第一终端体CT1的外部刚性部件PE1连接在第一设备E1上，而第二终端体CT2的外部刚性部件PE2连接在第二设备E2上。

例如，每个外部刚性部件PEi具有关于对称面对称的形状。例如，它也是杆状的，在杆的中心处与中间部件PDi及设备之一连接。该杆在对称面的两侧(沿YY’方向)均具有显著大于中心体CC的延伸并约等于内部刚性部件PIi的延伸的(第三)延伸。

内部刚性部件PIi优选在其表面之一(在中间体CC一侧)具有倾斜的侧面以增加结构的刚性，与之相反，外部刚性部件PEi的截面优选为矩形。

内部部件PIi和外部部件PEi的第二和第三延伸取决于换能器(或致动器)Tij的在应力方面的能力。在效果上，将致动器放置得离轴XX越远，在相等(纵向)致动性能下的角偏转越低。因此将致动器远离旋转中心放置以降低致动应力，反之将其靠近旋转中心放置以降低其行程(stroke)。

由于颈部的原因，自由空间Si被限制在每个终端体CTi的内部部件PIi和外部部件PEi之间，当然是在被中间部件PDi占据的区域之外。在图1A和图1B所示的示例中，内部部件PIi和外部部件PEi非圆形的形状导致自由空间Si在中间部件PDi的两侧细分成限定两个尺寸基本相同(静止时)的机架的两个子空间。

在图1A和图1B所示的示例中，装置D只包括两个压电换能器Tij(T11和T21，此处j＝1)。将第一压电换能器T11封装在由第一终端体CT1的自由空间S1限定的两个机架之一之中，第二压电换能器T21封装在由第一终端体CT2的自由空间S2限定的两个机架之一之中。

在图1A和图1B所示的示例中，第一压电换能器T11和第二压电换能器T21均被放置在位于结构的同一侧(相对于对称面)的机架之中。但是那不是必须的。

每个压电换能器Tij在其自由空间Si中的选定位置连接至其终端体CTi的内部部件PIi和外部部件PEi。

而且，每个压电换能器Tij能够实现两类转换。它将其经历的由于其所属的终端体CTi承受的机械和/或热应力而产生的轴向尺寸变化(在页面内，因此沿与轴XX大约平行的方向)转换为代表该变化的幅度的测量电流，或者它将来自控制模块MC的控制电流转化为相应的轴向尺寸变化。

“轴向尺寸变化”在此处理解为与轴XX基本平行的方向上的尺寸的增加(与正号的幅度关联)，或与轴XX基本平行的方向上的尺寸的减少(与负号的幅度关联)。

例如，如全部附图所示，换能器Tij具有相同的块状形状，并且高度相等，等于在它们的终端体CTi内部部件PIi与外部部件PEi分开的距离。这些块Tij的形状可以是例如平行六面体(如图1和图2所示)或具有圆形截面的圆柱体(如图3所示)。

例如，每个换能器Tij由压电材料例如压电单晶制成。它也可以由压电陶瓷制成。一般而言，可以使用任何类型的压电材料，只要其能产生足以由控制模块MC分析和/或成为与响应来自控制模块MC的控制电流的应用相适应的轴向尺寸变化的目标的测量电流。

压电单晶是特别有利的，因为它们具有很强的延伸能力，通常为2％(大约比压电陶瓷提供的延伸多10倍)。

每个换能器Tij可以选择性地由至少一层压电材料和绝缘材料层的堆叠构成。

控制模块MC通过导电体(例如电缆)CE连接在换能器Tij上。一般而言，它负责为装置D的换能器Tij至少之一确定至少一个轴向尺寸变化，以将第一设备E1置于相对第二设备E2的选定位置。

更确切地，可以以不同的方式设计控制模块MC，以赋予装置D一种或多种功能。

例如，控制模块MC可以只确定每个换能器Tij的尺寸变化(轴向地沿XX)，从而赋予装置D微定位功能。在这种情况下，它仅向换能器Tii传送为将第一设备E1置于相对第二设备E2的选定的精确位置而必须转换成轴向尺寸变化的控制电流。

为了实现微定位功能，设备可包括一个或多个物理量传感器，为控制模块MC传送代表所述的物理量的信号。例如，这个传感器(或这些传感器)可以实现激光度量和/或要松弛的应力的确定。在这种情况下，根据指示和传感器提供的信号，控制模块MC确定供各传感器Tij的控制电流。

应注意，在装置D配备有应力计量器(或多个应力计量器)的时候，可以为了松弛一个或多个应力的唯一目的而使用装置D。

控制模块MC也可以负责至少部分补偿其终端体CTi至少之一所受到的应力的作用。更确切地，当终端体CTi例如CT2(如图1B所示)受到应力时，由于连接其外部部件PE2和其内部部件PI2的中间部件PD2的柔性，这转化为该外部部件PE2相对于该内部部件PI2的第一定向误差(用箭头R1标记的倾斜)。此定向误差(R1)导致换能器T21的第一轴向尺寸变化(用箭头F1标记)，该变化具有第一幅度。在图1B所示的示例中，第一轴向尺寸变化是厚度的减少(但是这可以是相反的)。同时，换能器T21相反侧的内部部件PI2与外部部件PE2的分开距离增加了与第一幅度相等的值，用箭头F2标记。

响应该第一轴向尺寸变化(减少)，换能器T21产生代表第一幅度的测量电流(及其符号)。当控制模块MC(通过导电体CE)接收到该测量信号时，它确定相应的轴向尺寸变化并产生通向第一终端体CT1的换能器T11的控制电流。当换能器T11接收到该电流时，它将其转换为导致它的终端体CT1的外部部件PE1相对于内部部件PI1的第二定向误差(用箭头R2标记)的第二轴向尺寸变化。该第二定向误差(R2)与第一定向误差(R1)相反，以补偿它。第二轴向尺寸变化在此处是厚度的增加，具有与第一幅度基本相等的幅度，但符号相反(如箭头F3所示)。该第二轴向尺寸变化(F3)同时导致换能器T11相反侧的第一终端体CT1的内部部件PI1与外部部件PE1的分开距离减小约等于第一幅度的值，如箭头F4所标记的。

应注意，为了确保这补偿应力作用的控制功能，控制模块MC可以选择性地(根据给定的应力)工作在伺服控制模式。它也可以根据给定的轴向尺寸变化工作在伺服控制模式。

还应注意，装置D可以提供微定位功能和应力补偿功能。

现在参照图2A和图2B来描述根据本发明的固定装置D的第二示意性实施例。它是之前参照图1A和图1B描述的第一实施例的变形。该第二实施例与第一实施例的不同之处在于每个终端体CTi包括两个以相反方式工作的换能器Ti1和Ti2，而不是单一换能器。此安排事实上是用于消除第一示意性实施例关于每个终端体CTi中单一换能器Tij的存在以及要求每个压电换能器Tij被预应力的缺点。

在该第二实施例中，控制模块MC通过四个换能器(T11、T12、T21及T22)控制微定位和/或应力补偿。

例如，如图2B所示，当控制模块MC工作在应力补偿模式时，它接收来自终端体CTi之一(例如CT2)的换能器Tij之一(例如第一Tli)的，由它的外部部件PE2相对于它的内部部件PI2的第一定向误差(R1)引起的测量电流。然后它确定对应于该测量电流的第一轴向尺寸变化，再产生三个控制电流。在图2B所示的示例中，第一轴向尺寸变化是厚度的减小(但是这可以是相反的)，用箭头F1表示。

第一控制电流通向第二终端体CT2的第二换能器T22。通过这种方式确定第一控制电流，使得第二换能器T22将其转化为与第一轴向尺寸变化符号相反振幅相同的第二轴向尺寸变化。该第二轴向尺寸变化在此处是厚度的增加，用箭头F2标记。

第二控制电流通向第一终端体CT1的第一换能器T11。通过这种方式确定第二控制电流，使得第一换能器T11将其转化为导致其终端体CT1的外部部件PE1相对于其内部部件PI1的与第一定向误差相反的第二定向误差(R2)的第三轴向尺寸变化。该第三轴向尺寸变化在此处是厚度的增加，用箭头F3表示。

第三控制电流通向第一终端体CT1的第二换能器T12。通过这种方式确定第三控制电流，使得第二换能器T12将其转化为与第三轴向尺寸变化符号相反幅度相同的第四轴向尺寸变化。该第四轴向尺寸变化在此处是厚度的减小，用箭头F4表示。

当控制模块MC控制微定位时，第四换能器Tij在同一终端体CTi内以相反的方式工作，通过这种方式，控制模块MC为第四换能器Tij确定测量电流。

上述的两个示意性实施例仅提供一个或两个自由度(沿YY’方向的平移和可能的转动)。但是，提供更多，例如三个或四度个自由度的其他示意性实施例是可能的。在图3中阐明此类(第三)实施例。

在该第三实施例中，每个终端体CTi在其自由空间Si内包括的三个压电换能器Tij(i＝1至3)关于轴XX彼此成120°。

该装置在这里关于由轴XX构成的对称轴型对称元素是对称的。

如图所示，例如，每个终端体CTi的内部刚性部件PIi和/或外部刚性部件PEi可以采用可选的圆柱体的一般形状的平台形式。而且，例如，每个终端体CTi的柔性中间部件PDi可以具有内凹的形状。这种形状事实上非常适合所有方向的旋转(或倾斜)。

终端体CTi此处是关于对称轴XX对称的。

此处的中心体CC是例如圆柱形的。此处它是关于对称轴XX对称的。

该第三示意性实施例提供的工作模式与前面参照图1和图2描述的工作模式相同。唯一的区别在于，由于每个终端体CTi中的三个换能器Tij的存在，微定位的可能性更多，并且能够执行大量的补偿。

例如，当控制模块MC控制微定位时，六个换能器Tij以在同一终端体CTi内的三个换能器一组的组合方式工作，控制模块MC为六个换能器Tij确定测量电流。事实上，对于三个一组的换能器Tij，两个控制电流允许终端体CTi处的第一定向误差被固定，而第三控制电流负责以相反方式相对于其他两个的组合定位第三换能器。

当控制模块工作在应力补偿模式时，它从终端体CTi的至少之一的换能器Tij的至少之一接收至少一个由其外部部件PEi相对于其内部部件PIi的第一定向误差引起的测量电流。然后它确定对应于每个接收到的测量电流的每个轴向尺寸变化。然后，一方面，它从同一终端体CTi为每个还未传送测量电流的换能器产生测量电流，从而将其转化为选定的轴向尺寸变化，另一方面，它从另一终端体CTi’产生供三个换能器的控制电流，从而这些换能器将它们转换为轴向尺寸变化，该轴向尺寸变化引起它们的终端体CTi’的外部部件PEi’相对于内部部件PIi’的与第一定向误差相反的第二定向误差。

应注意，无论实施例是什么，都可以在选择的时间任意地启动和停止控制模块MC。例如，在发射过程中封锁根据本发明的固定装置D，一旦运载它的卫星在任务的预计位置进入轨道，就将它激活。

例如可以在任务的观测阶段通过星载软件启动装置。

本发明提供一定数量的优点，其中：

-可以使装置D小型化，以适应必须连接在第二设备上的第一设备的负载，使得它保持低的质量和体积；

-由于在轨道中装置D能使接触面应力降低，因此能够以更低的耗能的方式构思和设计具有高体积稳定性的设备，导致质量的减少；

-装置D包括以弹性方式变形的柔性机械部件；它不包括任何可能加速老化、削弱其可靠性或产生微粒污染的摩擦或旋转；以及

-装置D提供的调整范围允许简单化的整合过程。

本发明不限于上述仅为举例的固定装置和设备的实施例，而是包含本领域技术人员可以想象的在后面的权利要求范围内的所有变形。

因此，以上介绍了一设备相对另一设备的精确定位的发明申请。但是，本发明还涉及一个设备相对另一设备的校正或准静态微定位。

Claims (13)

1.一种用于相对于第二设备(E2)固定第一设备(E1)的装置，其特征在于该装置包括：

(i)包括刚性中心体(CC)和两个基本相同的终端体(CTi)的结构，所述的终端体延长所述的刚性中心体(CC)的两个相反端，并且每个所述的终端体(CTi)包括限定关于对称元件对称的柔性中间部件(PDi)的颈部，所述的柔性中间部件(PDi)具有相对于所述的对称元件的第一延伸、位于中心位置、并通过刚性内部部件(PIi)延长，所述的刚性内部部件(PIi)关于所述的对称元件对称、具有相对于所述的对称元件的大于所述的第一延伸的第二延伸、连接到所述的刚性中心体(CC)的所述端之一、并通过刚性外部部件(PEi)延长，以及所述的刚性外部部件(PEi)关于所述的对称元件对称、具有相对于所述的对称元件的大于所述的第一延伸的第三延伸、与所述的刚性内部部件(PIi)间隔并连接到所述的第一设备(E1)或第二设备(E2)；

(ii)至少两个压电换能器(Tij)，分别安放在两个终端体(CTi)的内部部件(PIi)和外部部件(PEi)之间限定的自由空间(Si)中，每一个压电换能器(Tij)用于将轴向尺寸变化转换为代表所述变化的幅度的测量电流，或者将控制电流转化为相应的轴向尺寸变化；以及

(iii)控制器(MC)，用于为所述的压电换能器(Tij)中的至少之一确定至少一个轴向尺寸变化，以将所述的第一设备(E1)定位在相对于所述的第二设备(E2)的选定位置上。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的控制器(MC)用于为每个换能器(Tij)确定轴向尺寸变化，以将所述的第一设备(E1)定位在相对于所述的第二设备(E2)的选定位置上。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的控制器(MC)用于在接收到来自所述的终端体(CTi)之一的换能器(Tij)的由其外部部件(PEi)相对于其内部部件(PIi)的第一定向误差导致的测量电流的情况下，确定相应的轴向尺寸变化并产生通向其他终端体(CTi’)的换能器(Ti’j)的控制电流，从而该换能器将其转化为能够导致其终端体(CTi’)的外部部件(PEi’)相对于其内部部件(PIi’)的与第一定向误差相反的第二定向误差的轴向尺寸变化。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，终端体(CTi)中的每个自由空间(Si)安放相反作用的第一压电换能器(Ti1)和第二压电换能器(Ti2)，并且所述的控制器(MC)用于在接收到来自所述的终端体(CTi)之一的第一换能器(Ti1)的由其外部部件相对于内部部件的第一定向误差导致的测量电流的情况下，确定第一相应轴向尺寸变化并产生：(i)通向同一终端体(CTi)的第二换能器(Ti2)的第一控制电流，使得该换能器将其转化为与第一轴向尺寸变化符号相反、幅度相同的第二轴向尺寸变化，(ii)通向其他终端体(CTi’)的第一换能器(Ti’1)的第二控制电流，使得该换能器将其转化为导致其终端体(CTi’)的外部部件相对于其内部部件的与第一定向误差相反的第二定向误差的第三轴向尺寸变化，以及(iii)通向该其他终端体(CTi’)的第二换能器(Ti’2)的第三控制电流，使得该换能器将其转化为与所述的第三轴向尺寸变化符号相反、幅度相同的第四轴向尺寸变化。

5.如权利要求1至3之一所述的装置，其特征在于，终端体(CTi)中的每个自由空间(Si)安放三个彼此成120°的压电换能器(Tij)。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述的控制器(MC)用于在接收到来自所述的终端体(CTi)之一的至少一个换能器(Tij)的由其外部部件相对于其内部部件的第一定向误差导致的至少一个测量电流的情况下，确定每个相应的轴向尺寸变化并产生：(i)通向这个同一终端体(CTi)的还未传送测量电流的每个换能器(Tij’)的控制电流，使得该换能器将其转化为轴向尺寸变化，以及(ii)通向其他终端体(CTi’)的三个换能器(Ti’j)的控制电流，使得这些换能器将它们转化为导致它们的终端体(CTi)的外部部件相对于其内部部件的与第一定向误差相反的第二定向误差的轴向尺寸变化。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，每个终端体(CTi)的所述的内部部件(PIi)和外部部件(PEi)的至少之一是选定形状的平台，每个终端体的中间部件(PDi)具有内凹形状。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述的换能器(Tij)由从至少包括压电单晶和压电陶瓷的组中选择的压电材料制成。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述的换能器(Tij)由至少一层所述的压电材料的至少一个堆叠构成。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，其包括至少一个传感器，用于传送代表至少一个物理量的信号，所述的控制器(MC)用于根据所述的信号确定轴向尺寸变化。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述的控制器(MC)被设置在选定的时机启动或停止。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，设置所述的控制器(MC)，以工作在位置控制模式。

13.包括至少两个设备(E1，E2)的系统，其特征在于，其包括至少一个如前述权利要求之一所述的固定装置(D)。

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