CN103552061A - 一平动两转动并联微动平台 - Google Patents

一平动两转动并联微动平台 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种一平动两转动并联微动平台，包括运动工作台、静平台和连接于运动工作台与静平台之间的三条支链，其特征在于：每条支链均包括一个连杆，连杆的一端通过弹性球铰与运动工作台连接，连杆另一端与弹性薄板的一侧连接，弹性薄板的另一侧通过压电陶瓷驱动器与静平台固接，三个连杆的几何轴线互相平行。本发明可实现一平动两转动，多条支链增强了微动平台的刚度和承载能力。

Description

一平动两转动并联微动平台
技术领域
本发明属于制造技术领域，具体是涉及一种一平动两转动并联微动平台。
背景技术
并联微动平台具有无摩擦、无间隙、响应快、结构紧凑、刚性好、误差累计小等优点，因此广泛应用于光纤对接、细胞操作、芯片制造、微机电产品的加工和装配等细微操作领域。
六十年代前后，由于宇航和航空等技术发展的需要，不仅提出了高分辨率的要求，而且对其尺寸和体积也提出了微型化的要求。Ellis提出用并联机构作为微动操作机械手，并应用于生物技术和显微外科；M. Tagnani成功研制出6-PSS全柔性六自由度微定位平台；加拿大Zettl博士研制了3-RRR平面并联微动机器人系统；Merlet介绍了一种3自由度微动并联机器人MIPS；韩国汉阳大学的Chung等研制了空间3自由度微操作机器人；Grace研制了用于眼球手术的6自由度机械手；Tamio Tanikawa研制出用于细胞操作的双指六自由度微操作机器人；目前在国内，北京工业大学研制了基于筷子原理的并联机器人微操作系统；北京航空航天大学研制了两级解耦的六自由度串并联微操作机器人和三自由度并联Delta机构的微操作机器人；哈尔滨工业大学研制了结合6-PSS和6-SPS两种结构形式的微动机器人；河北工业大学研制了正交解耦结构的6-PSS型微操作平台。在申请号为200510125990.2、200610151113.7、00100196.5、00100197.3、00100198.1、201210216718.5的专利文件中公开了“一种3-PPTTRS六自由度并联精密微动机器人”“一种三支链六自由度并联柔性铰链微动机构”、“五自由度五轴结构解耦并联微动机器人” 、“四自由度四轴结构解耦并联微动机器人” 、“三自由度三轴结构解耦并联微动机器人”、 “一种空间解耦三维移动并联微动机构”。
国内外有许多学者研究并联微动机器人，这些研究成果和专利技术中涉及到不同类型的并联微动机器人，具有不同的运动自由度，但是目前具有一个平移自由度和两个转动自由度的微操作机器人类型比较少。
发明内容
本发明的目的是提供一种能克服上述缺陷、具有较高刚度和承载能力的一平动两转动并联微动平台。其技术方案为：
一种一平动两转动并联微动平台，包括运动工作台、静平台和连接于运动工作台与静平台之间的三条支链，其特征在于：每条支链均包括一个连杆，连杆的一端通过弹性球铰与运动工作台连接，连杆另一端与弹性薄板的一侧连接，弹性薄板的另一侧通过压电陶瓷驱动器与静平台固接，三个连杆的几何轴线互相平行。
本发明与现有技术相比，其优点为：（1）采用柔性铰链作为传动链，通过弹性薄板和弹性球铰的变形实现机构的运动，可以实现高精度的定位要求；（2）该机构采用并联微动机构，增强了微动平台的刚度和承载能力，满足高承载力下精密加工与定位的要求。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图。
图中：1、运动工作台  2、弹性球铰   3、连杆   4、弹性薄板    5、压电陶瓷驱动器   6、静平台。
具体实施方式
每条支链均包括一个连杆3，连杆3的一端通过弹性球铰2与运动工作台1连接，连杆3另一端与弹性薄板4的一侧连接，弹性薄板4的另一侧通过压电陶瓷驱动器5与静平台6固接，三个连杆3的几何轴线互相平行。

Claims (1)

1.一种一平动两转动并联微动平台，包括运动工作台（1）、静平台（6）和连接于运动工作台（1）与静平台（6）之间的三条支链，其特征在于：每条支链均包括一个连杆（3），连杆（3）的一端通过弹性球铰（2）与运动工作台（1）连接，连杆（3）另一端与弹性薄板（4）的一侧连接，弹性薄板（4）的另一侧通过压电陶瓷驱动器（5）与静平台（6）固接，三个连杆（3）的几何轴线互相平行。
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