CN104091619B - 二维纳米柔性运动平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种二维纳米柔性运动平台。所述二维纳米柔性运动平台包括：基座；终端平台，所述终端平台位于所述基座的边沿的内侧；X向驱动器和Y向驱动器；第一X向柔性解耦件和第一Y向柔性解耦件，所述第一X向柔性解耦件沿X向延伸且分别与所述终端平台和所述X向驱动器相连，所述第一Y向柔性解耦件沿Y向延伸且分别与所述基座和所述X向驱动器相连；以及第二X向柔性解耦件和第二Y向柔性解耦件，所述第二X向柔性解耦件沿X向延伸且分别与所述基座和所述Y向驱动器相连，所述第二Y向柔性解耦件沿Y向延伸且分别与所述终端平台和所述Y向驱动器相连。根据本发明实施例的二维纳米柔性运动平台具有运动精度高等优点。

Description

二维纳米柔性运动平台

技术领域

本发明涉及一种二维纳米柔性运动平台。

背景技术

现有的二维纳米柔性运动平台存在终端平台位移误差大的缺陷。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种具有运动精度高等优点的二维纳米柔性运动平台。

根据本发明实施例的二维纳米柔性运动平台包括：基座；终端平台，所述终端平台位于所述基座的边沿的内侧；X向驱动器和Y向驱动器；第一X向柔性解耦件和第一Y向柔性解耦件，所述第一X向柔性解耦件沿X向延伸且分别与所述终端平台和所述X向驱动器相连，所述第一Y向柔性解耦件沿Y向延伸且分别与所述基座和所述X向驱动器相连；以及第二X向柔性解耦件和第二Y向柔性解耦件，所述第二X向柔性解耦件沿X向延伸且分别与所述基座和所述Y向驱动器相连，所述第二Y向柔性解耦件沿Y向延伸且分别与所述终端平台和所述Y向驱动器相连。

根据本发明实施例的二维纳米柔性运动平台通过所述第二X向柔性解耦件和所述第一Y向柔性解耦件的挠变形来实现对所述终端平台的两个方向运动(X向运动和Y向运动)的解耦，从而可以实现所述终端平台的高精度运动。其中，所述第二X向柔性解耦件和所述第一Y向柔性解耦件在任何运动点只承受拉应力，从而避免了细长杆的受压失稳问题。

因此，根据本发明实施例的二维纳米柔性运动平台具有运动精度高等优点。

另外，根据本发明上述实施例的二维纳米柔性运动平台还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述第一X向柔性解耦件为两个且两个所述第一X向柔性解耦件相对X向对称，所述第一Y向柔性解耦件为两个且两个所述第一Y向柔性解耦件相对X向对称，所述第二X向柔性解耦件为两个且两个所述第二X向柔性解耦件相对Y向对称，所述第二Y向柔性解耦件为两个且两个所述第二Y向柔性解耦件相对Y向对称。由此可以进一步所述提高二维纳米柔性运动平台的运动精度。

根据本发明的一个实施例，所述二维纳米柔性运动平台进一步包括：第一X向连接件，所述第一X向连接件沿X向延伸，所述X向驱动器、所述第一X向柔性解耦件和所述第一Y向柔性解耦件中的每一个均与所述第一X向连接件相连；和第一Y向连接件，所述第一Y向连接件沿Y向延伸，所述Y向驱动器、所述第二X向柔性解耦件和所述第二Y向柔性解耦件中的每一个均与所述第一Y向连接件相连。

通过设置所述第一X向连接件和所述第一Y向连接件，从而可以使所述第一X向柔性解耦件和所述第一Y向柔性解耦件中的每一个更加方便地、容易地与所述X向驱动器相连以及可以使所述第二X向柔性解耦件和所述第二Y向柔性解耦件中的每一个更加方便地、容易地与所述Y向驱动器相连。

根据本发明的一个实施例，所述二维纳米柔性运动平台进一步包括：第二X向连接件，所述第二X向连接件设在所述第一Y向连接件上且沿X向延伸，所述第二Y向柔性解耦件与所述第二X向连接件相连；和第二Y向连接件，所述第二Y向连接件设在所述第一X向连接件上且沿Y向延伸，所述第一X向柔性解耦件与所述第二Y向连接件相连。

由此可以使所述第二Y向柔性解耦件更加方便地、容易地与所述第一Y向连接件相连，以及可以使所述第一X向柔性解耦件更加方便地、容易地与所述第一X向连接件相连。

根据本发明的一个实施例，所述基座包括基座本体以及设在所述基座本体上的第一连接部和第二连接部，所述第一连接部沿X向延伸且与所述第一Y向柔性解耦件相连，所述第二连接部沿Y向延伸且与所述第二X向柔性解耦件相连；所述终端平台包括终端平台本体、L形的第三连接部和L形的第四连接部，所述第三连接部的第一肢沿X向延伸且与所述终端平台本体相连，所述第三连接部的第二肢沿Y向延伸且与所述第一X向柔性解耦件相连，所述第四连接部的第一肢沿Y向延伸且与所述终端平台本体相连，所述第四连接部的第二肢沿X向延伸且与所述第二Y向柔性解耦件相连。

由此可以使所述第一Y向柔性解耦件和所述第二X向柔性解耦件更加方便地、容易地与所述基座本体相连。

根据本发明的一个实施例，所述基座本体为回字形，所述终端平台本体为回字形，所述第一X向柔性解耦件、所述第二X向柔性解耦件、所述第一Y向柔性解耦件和所述第二Y向柔性解耦件中的每一个为柔性板簧，其中所述基座、所述终端平台、所述第一X向柔性解耦件、所述第二X向柔性解耦件、所述第一Y向柔性解耦件和所述第二Y向柔性解耦件一体形成。由此可以进一步提高所述二维纳米柔性运动平台的运动精度。

根据本发明的一个实施例，所述二维纳米柔性运动平台进一步包括：第三X向柔性解耦件和第三Y向柔性解耦件，所述第三X向柔性解耦件沿X向延伸且与所述终端平台相连，所述第三Y向柔性解耦件沿Y向延伸且与所述基座相连；以及第四X向柔性解耦件和第四Y向柔性解耦件，所述第四X向柔性解耦件沿X向延伸且与所述基座相连，所述第四Y向柔性解耦件沿Y向延伸且与所述终端平台相连。

根据本发明实施例的二维纳米柔性运动平台通过所述第二X向柔性解耦件、所述第四X向柔性解耦件、所述第一Y向柔性解耦件和所述第三Y向柔性解耦件的挠变形来实现对所述终端平台的两个方向运动(X向运动和Y向运动)的解耦，从而可以进一步提高所述终端平台的运动精度。其中，所述第二X向柔性解耦件、所述第四X向柔性解耦件、所述第一Y向柔性解耦件和所述第三Y向柔性解耦件在任何运动点只承受拉应力，从而避免了细长杆的受压失稳问题。

根据本发明的一个实施例，所述第一X向柔性解耦件与所述第三X向柔性解耦件相对Y向对称，所述第一Y向柔性解耦件与所述第三Y向柔性解耦件相对Y向对称；所述第二X向柔性解耦件与所述第四X向柔性解耦件相对X向对称，所述第二Y向柔性解耦件与所述第四Y向柔性解耦件相对X向对称。由此可以进一步提高所述二维纳米柔性运动平台的运动精度。

根据本发明的一个实施例，所述二维纳米柔性运动平台进一步包括：相对X向对称的第一柔性支撑件和第二柔性支撑件，所述第一柔性支撑件和所述第二柔性支撑件中的每一个分别与所述基座和所述终端平台相连，所述X向驱动器、所述第一X向柔性解耦件和所述第一Y向柔性解耦件位于所述第一柔性支撑件和所述第二柔性支撑件之间；以及相对X向对称的第三柔性支撑件和第四柔性支撑件，所述第一柔性支撑件与所述第三柔性支撑件相对Y向对称，所述第二柔性支撑件与所述第四柔性支撑件相对Y向对称，其中所述第三柔性支撑件和所述第四柔性支撑件中的每一个分别与所述基座和所述终端平台相连，所述Y向驱动器、所述第二X向柔性解耦件和所述第二Y向柔性解耦件位于所述第二柔性支撑件和所述第四柔性支撑件之间。

根据本发明实施例的二维纳米柔性运动平台通过设置所述第一柔性支撑件、所述第二柔性支撑件、所述第三柔性支撑件和所述第四柔性支撑件，从而可以使所述第一X向柔性解耦件、所述第二X向柔性解耦件、所述第一Y向柔性解耦件、所述第二Y向柔性解耦件、所述第三X向柔性解耦件、所述第四X向柔性解耦件、所述第三Y向柔性解耦件和所述第四Y向柔性解耦件中的每一个在所述终端平台运动的任意时刻都保持受拉状态，避免了其过薄产生的受压失稳。

根据本发明的一个实施例，所述第一柔性支撑件至所述第四柔性支撑件中的每一个为两个且形成菱形、圆形或椭圆形。由此可以使所述二维纳米柔性运动平台的结构更加合理。

根据本发明的一个实施例，所述二维纳米柔性运动平台进一步包括用于检测所述终端平台的行程的检测器，所述检测器设在所述基座上。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的二维纳米柔性运动平台的结构示意图；

图2是图1中的A区域的放大图；

图3是图1中的B区域的放大图；

图4是根据本发明的另一个实施例的二维纳米柔性运动平台的结构示意图；

图5是根据本发明的另一个实施例的二维纳米柔性运动平台的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1-图5描述根据本发明实施例的二维纳米柔性运动平台10。如图1-图5所示，根据本发明实施例的二维纳米柔性运动平台10包括基座101、终端平台102、X向驱动器(图中未示出)、Y向驱动器(图中未示出)、第一X向柔性解耦件1041、第一Y向柔性解耦件1051、第二X向柔性解耦件1042和第二Y向柔性解耦件1052。

终端平台102位于基座101的边沿的内侧。第一X向柔性解耦件1041沿X向延伸且第一X向柔性解耦件1041分别与终端平台102和X向驱动器相连，第一Y向柔性解耦件1051沿Y向延伸且第一Y向柔性解耦件1051分别与基座101和X向驱动器相连。换言之，第一X向柔性解耦件1041与终端平台102和X向驱动器中的每一个均相连，第一Y向柔性解耦件1051与基座101和X向驱动器中的每一个均相连。

第二X向柔性解耦件1042沿X向延伸且第二X向柔性解耦件1042分别与基座101和Y向驱动器相连，第二Y向柔性解耦件1052沿Y向延伸且第二Y向柔性解耦件1052分别与终端平台102和Y向驱动器相连。换言之，第二X向柔性解耦件1042与基座101和Y向驱动器中的每一个相连，第二Y向柔性解耦件1052与终端平台102和Y向驱动器中的每一个相连。

下面参考图1-图5描述根据本发明实施例的二维纳米柔性运动平台10的工作过程。当X向驱动器驱动终端平台102时，第一X向柔性解耦件1041拉动终端平台102运动，此时第一X向柔性解耦件1041不发生变形，但是第一Y向柔性解耦件1051发生相应的挠变形。

同理，当Y向驱动器驱动终端平台102时，第二Y向柔性解耦件1052拉动终端平台102运动，此时第二Y向柔性解耦件1052不发生变形，而第二X向柔性解耦件1042发生相应的挠变形。

当X向驱动器和Y向驱动器同时工作时(即X向驱动器驱动终端平台102且Y向驱动器驱动终端平台102)，在X向和Y向上分别产生上述运动，从而实现终端平台102在平面内的自由运动。

根据本发明实施例的二维纳米柔性运动平台10通过第二X向柔性解耦件1042和第一Y向柔性解耦件1051的挠变形来实现对终端平台102的两个方向运动(X向运动和Y向运动)的解耦，从而可以实现终端平台102的高精度运动。其中，第二X向柔性解耦件1042和第一Y向柔性解耦件1051在任何运动点只承受拉应力，从而避免了细长杆的受压失稳问题。

因此，根据本发明实施例的二维纳米柔性运动平台10具有运动精度高等优点。

如图1-图5所示，根据本发明实施例的二维纳米柔性运动平台10包括基座101、终端平台102、X向驱动器、Y向驱动器、第一X向柔性解耦件1041、第一Y向柔性解耦件1051、第二X向柔性解耦件1042和第二Y向柔性解耦件1052。

基座101可以包括基座本体1011，基座本体1011可以是回字形。终端平台102可以包括终端平台本体1021，终端平台本体1021可以是回字形。具体而言，基座本体1011的内边沿和外边沿都可以是矩形，终端平台本体1021的内边沿和外边沿也都可以是矩形。

如图1、图4和图5所示，在本发明的一些实施例中，二维纳米柔性运动平台10进一步包括第三X向柔性解耦件1043、第四X向柔性解耦件1044、第三Y向柔性解耦件1053和第四Y向柔性解耦件1054。第三X向柔性解耦件1043沿X向延伸且第三X向柔性解耦件1043与终端平台102相连，第三Y向柔性解耦件1053沿Y向延伸且第三Y向柔性解耦件1053与基座101相连。第四X向柔性解耦件1044沿X向延伸且第四X向柔性解耦件1044与基座101相连，第四Y向柔性解耦件1054沿Y向延伸且第四Y向柔性解耦件1054与终端平台102相连。

当X向驱动器驱动终端平台102时，第一X向柔性解耦件1041和第三X向柔性解耦件1043拉动终端平台102运动，此时第一X向柔性解耦件1041和第三X向柔性解耦件1043不发生变形，但是第一Y向柔性解耦件1051和第三Y向柔性解耦件1053发生相应的挠变形。

同理，当Y向驱动器驱动终端平台102时，第二Y向柔性解耦件1052和第四Y向柔性解耦件1054拉动终端平台102运动，此时第二Y向柔性解耦件1052和第四Y向柔性解耦件1054不发生变形，而第二X向柔性解耦件1042和第四X向柔性解耦件1044发生相应的挠变形。

当X向驱动器和Y向驱动器同时工作时(即X向驱动器驱动终端平台102且Y向驱动器驱动终端平台102)，在X向和Y向上分别产生上述运动，从而实现终端平台102在平面内的自由运动。

根据本发明实施例的二维纳米柔性运动平台10通过第二X向柔性解耦件1042、第四X向柔性解耦件1044、第一Y向柔性解耦件1051和第三Y向柔性解耦件1053的挠变形来实现对终端平台102的两个方向运动(X向运动和Y向运动)的解耦，从而可以进一步提高终端平台102的运动精度。其中，第二X向柔性解耦件1042、第四X向柔性解耦件1044、第一Y向柔性解耦件1051和第三Y向柔性解耦件1053在任何运动点只承受拉应力，从而避免了细长杆的受压失稳问题。

有利地，X向驱动器和Y向驱动器中的每一个都可以是音圈电机或压电陶瓷。

第一X向柔性解耦件1041、第二X向柔性解耦件1042、第三X向柔性解耦件1043、第四X向柔性解耦件1044、第一Y向柔性解耦件1051、第二Y向柔性解耦件1052、第三Y向柔性解耦件1053和第四Y向柔性解耦件1054中的每一个都可以是柔性板簧。

基座101、终端平台102、第一X向柔性解耦件1041、第二X向柔性解耦件1042、第三X向柔性解耦件1043、第四X向柔性解耦件1044、第一Y向柔性解耦件1051、第二Y向柔性解耦件1052、第三Y向柔性解耦件1053和第四Y向柔性解耦件1054可以一体形成。由此可以进一步提高二维纳米柔性运动平台10的运动精度。

如图1-图5所示，在本发明的一个实施例中，第一X向柔性解耦件1041、第二X向柔性解耦件1042、第三X向柔性解耦件1043、第四X向柔性解耦件1044、第一Y向柔性解耦件1051、第二Y向柔性解耦件1052、第三Y向柔性解耦件1053和第四Y向柔性解耦件1054中的每一个都可以是两个。

其中，两个第一X向柔性解耦件1041相对X向对称，两个第三X向柔性解耦件1043相对X向对称，两个第一Y向柔性解耦件1051相对X向对称，两个第三Y向柔性解耦件1053相对X向对称。两个第二X向柔性解耦件1042相对Y向对称，两个第四X向柔性解耦件1044相对Y向对称，两个第二Y向柔性解耦件1052相对Y向对称，两个第四Y向柔性解耦件1054相对Y向对称。由此可以进一步提高二维纳米柔性运动平台10的运动精度。

第一X向柔性解耦件1041与第三X向柔性解耦件1043相对Y向对称，第一Y向柔性解耦件1051与第三Y向柔性解耦件1053相对Y向对称。第二X向柔性解耦件1042与第四X向柔性解耦件1044相对X向对称，第二Y向柔性解耦件1052与第四Y向柔性解耦件1054相对X向对称。由此可以进一步提高二维纳米柔性运动平台10的运动精度。

如图1、图4和图5所示，有利地，二维纳米柔性运动平台10进一步包括第一X向连接件1061和第一Y向连接件1063。第一X向连接件1061沿X向延伸，X向驱动器、第一X向柔性解耦件1041和第一Y向柔性解耦件1051中的每一个均与第一X向连接件1061相连。第一Y向连接件1063沿Y向延伸，Y向驱动器、第二X向柔性解耦件1042和第二Y向柔性解耦件1052中的每一个均与第一Y向连接件1063相连。也就是说，第一X向柔性解耦件1041和第一Y向柔性解耦件1051通过第一X向连接件1061与X向驱动器相连，第二X向柔性解耦件1042和第二Y向柔性解耦件1052通过第一Y向连接件1063与Y向驱动器相连。

通过设置第一X向连接件1061和第一Y向连接件1063，从而可以使第一X向柔性解耦件1041和第一Y向柔性解耦件1051中的每一个更加方便地、容易地与X向驱动器相连以及可以使第二X向柔性解耦件1042和第二Y向柔性解耦件1052中的每一个更加方便地、容易地与Y向驱动器相连。

第一X向连接件1061为两个且第一Y向连接件1063为两个。X向驱动器、第一X向柔性解耦件1041和第一Y向柔性解耦件1051中的每一个均与一个第一X向连接件1061相连，第三X向柔性解耦件1043和第三Y向柔性解耦件1053中的每一个均与另一个第一X向连接件1061相连。

Y向驱动器、第二X向柔性解耦件1042和第二Y向柔性解耦件1052中的每一个均与一个第一Y向连接件1063相连，第四X向柔性解耦件1044和第四Y向柔性解耦件1054中的每一个均与另一个第一Y向连接件1063相连。

如图1、图4和图5所示，二维纳米柔性运动平台10进一步包括第二X向连接件1062和第二Y向连接件1064。第二X向连接件1062设在第一Y向连接件1063上且第二X向连接件1062沿X向延伸，第二Y向柔性解耦件1052与第二X向连接件1062相连。第二Y向连接件1064设在第一X向连接件1061上且第二Y向连接件1064沿Y向延伸，第一X向柔性解耦件1041与第二Y向连接件1064相连。由此可以使第二Y向柔性解耦件1052更加方便地、容易地与第一Y向连接件1063相连，以及可以使第一X向柔性解耦件1041更加方便地、容易地与第一X向连接件1061相连。

第二X向连接件1062为两个且第二Y向连接件1064为两个。另一个第二X向连接件1062设在另一个第一Y向连接件1063上，第四Y向柔性解耦件1054与另一个第二X向连接件1062相连。另一个第二Y向连接件1064设在另一个第一X向连接件1061上，第三X向柔性解耦件1043与另一个第二Y向连接件1064相连。

如图1-图5所示，基座101还包括设在基座本体1011上的第一连接部1012和第二连接部1013，第一连接部1012沿X向延伸且第一连接部1012与第一Y向柔性解耦件1051相连，第二连接部1013沿Y向延伸且第二连接部1013与第二X向柔性解耦件1042相连。由此可以使第一Y向柔性解耦件1051和第二X向柔性解耦件1042更加方便地、容易地与基座本体1011相连。

基座101还包括设在基座本体1011上的第五连接部1014和第六连接部1015。第五连接部1014沿X向延伸且第五连接部1014与第三Y向柔性解耦件1053相连，第六连接部1015沿Y向延伸且第六连接部1015与第四X向柔性解耦件1044相连。由此可以使第三Y向柔性解耦件1053和第四X向柔性解耦件1044更加方便地、容易地与基座本体1011相连。

其中，第一连接部1012、第二连接部1013、第五连接部1014和第六连接部1015中的每一个均为两个，两个第一连接部1012相对X向对称，两个第二连接部1013相对Y向对称，两个第五连接部1014相对X向对称，两个第六连接部1015相对Y向对称。

基座本体1011、第一连接部1012和第一Y向柔性解耦件1051之间限定出用于容纳X向驱动器的空间，基座本体1011、第二连接部1013和第二X向柔性解耦件1042之间限定出用于容纳Y向驱动器的空间。

如图1-图5所示，终端平台102还包括L形的第三连接部1022和L形的第四连接部1023。第三连接部1022的第一肢沿X向延伸且与终端平台本体1021相连，第三连接部1022的第二肢沿Y向延伸且与第一X向柔性解耦件1041相连，第四连接部1023的第一肢沿Y向延伸且与终端平台本体1021相连，第四连接部1023的第二肢沿X向延伸且与第二Y向柔性解耦件1052相连。由此可以使第一X向柔性解耦件1041和第二Y向柔性解耦件1052更加方便地、容易地与终端平台本体1021相连。

终端平台102还包括L形的第七连接部1024和L形的第八连接部1025。第七连接部1024的第一肢沿X向延伸且与终端平台本体1021相连，第七连接部1024的第二肢沿Y向延伸且与第三X向柔性解耦件1043相连。第八连接部1025的第一肢沿Y向延伸且与终端平台本体1021相连，第八连接部1025的第二肢沿X向延伸且与第四Y向柔性解耦件1054相连。由此可以使第三X向柔性解耦件1043和第四Y向柔性解耦件1054更加方便地、容易地与终端平台本体1021相连。

如图1、图4和图5所示，在本发明的一些示例中，二维纳米柔性运动平台10进一步包括相对X向对称的第一柔性支撑件1031和第二柔性支撑件1032以及相对X向对称的第三柔性支撑件1033和第四柔性支撑件1034。

第一柔性支撑件1031和第二柔性支撑件1032中的每一个分别与基座101和终端平台102相连，X向驱动器、第一X向柔性解耦件1041和第一Y向柔性解耦件1051位于第一柔性支撑件和第二柔性支撑件之间。第三柔性支撑件1033和第四柔性支撑件1034中的每一个分别与基座101和终端平台102相连，Y向驱动器、第二X向柔性解耦件1042和第二Y向柔性解耦件1052位于第二柔性支撑件1032和第四柔性支撑件1034之间。其中，第一柔性支撑件1031与第三柔性支撑件1033相对Y向对称，第二柔性支撑件1032与第四柔性支撑件1034相对Y向对称。

当X向驱动器驱动终端平台102时，第一X向柔性解耦件1041拉动终端平台102运动，此时第一X向柔性解耦件1041不发生变形，但是第一Y向柔性解耦件1051发生相应的挠变形。第一柔性支撑件1031和第二柔性支撑件1032受到X向的力并沿X向拉伸，第三柔性支撑件1033和第四柔性支撑件1034受到X向的力并沿X向压缩，以便支撑并引导终端平台102沿X向运动。

同理，当Y向驱动器驱动终端平台102时，第二Y向柔性解耦件1052拉动终端平台102运动，此时第二Y向柔性解耦件1052不发生变形，而第二X向柔性解耦件1042发生相应的挠变形。

第二柔性支撑件1032和第四柔性支撑件1034受到Y向的力并沿Y向拉伸，第一柔性支撑件1031和第三柔性支撑件1033受到Y向的力并沿Y向压缩，以便支撑并引导终端平台102沿Y向运动。

根据本发明实施例的二维纳米柔性运动平台10通过设置第一柔性支撑件1031、第二柔性支撑件1032、第三柔性支撑件1033和第四柔性支撑件1034，从而可以使第一X向柔性解耦件1041、第二X向柔性解耦件1042、第一Y向柔性解耦件1051、第二Y向柔性解耦件1052、第三X向柔性解耦件1043、第四X向柔性解耦件1044、第三Y向柔性解耦件1053和第四Y向柔性解耦件1054中的每一个在终端平台102运动的任意时刻都保持受拉状态，避免了其过薄产生的受压失稳。

也就是说，第一柔性支撑件1031、第二柔性支撑件1032、第三柔性支撑件1033和第四柔性支撑件1034可以实现平面运动的拉压力补偿，使得终端平台102的正反向行程的弹性力完全相同。

第一柔性支撑件1031、第二柔性支撑件1032、第三柔性支撑件1033和第四柔性支撑件1034中的每一个为两个且形成菱形、圆形或椭圆形。由此可以使二维纳米柔性运动平台10的结构更加合理。例如，两个第一柔性支撑件1031形成菱形、圆形或椭圆形。

具体而言，第一柔性支撑件1031、第二柔性支撑件1032、第三柔性支撑件1033和第四柔性支撑件1034中的每一个可以是大体V形。

下面以基座本体1011为回字形且终端平台本体1021为回字形为例进行说明。第一Y向柔性解耦件1051、第三Y向柔性解耦件1053、第二X向柔性解耦件1042和第四X向柔性解耦件1044分别与基座本体1011的四个内边相连，第一X向柔性解耦件1041、第二Y向柔性解耦件1052、第三X向柔性解耦件1043和第四Y向柔性解耦件1054分别与终端平台本体1021的四个外边相连。

第一柔性支撑件1031、第二柔性支撑件1032、第三柔性支撑件1033和第四柔性支撑件1034分别与终端平台本体1021的四个角相连，且第一柔性支撑件1031、第二柔性支撑件1032、第三柔性支撑件1033和第四柔性支撑件1034分别与基座本体1011的四个角相连。

有利地，二维纳米柔性运动平台10相对二维纳米柔性运动平台10的中心呈中心对称。二维纳米柔性运动平台10可以一体形成。由此可以进一步提高二维纳米柔性运动平台10的运动精度。

如图4和图5所示，二维纳米柔性运动平台10进一步包括用于检测终端平台102的行程的检测器，检测器设在基座101上。

所述检测器可以是光栅尺传感器、激光干涉仪或电容传感器。

具体而言，所述检测器包括用于检测终端平台102在X向上的行程的X向行程检测器1071和用于检测终端平台102在Y向上的行程的Y向行程检测器1072。

二维纳米柔性运动平台10可以进一步包括控制器，所述控制器分别与X向行程检测器1071、Y向行程检测器1072、X向驱动器和Y向驱动器相连，以便根据X向行程检测器1071的检测值对X向驱动器进行控制以及根据Y向行程检测器1072的检测值对Y向驱动器进行控制。由此可以进一步提高二维纳米柔性运动平台10的运动精度。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种二维纳米柔性运动平台，其特征在于，包括：

基座；

终端平台，所述终端平台位于所述基座的边沿的内侧；

X向驱动器和Y向驱动器；

第一X向柔性解耦件和第一Y向柔性解耦件，所述第一X向柔性解耦件沿X向延伸且分别与所述终端平台和所述X向驱动器相连，所述第一Y向柔性解耦件沿Y向延伸且分别与所述基座和所述X向驱动器相连；以及

第二X向柔性解耦件和第二Y向柔性解耦件，所述第二X向柔性解耦件沿X向延伸且分别与所述基座和所述Y向驱动器相连，所述第二Y向柔性解耦件沿Y向延伸且分别与所述终端平台和所述Y向驱动器相连，所述第一X向柔性解耦件、所述第二X向柔性解耦件、所述第一Y向柔性解耦件和所述第二Y向柔性解耦件中的每一个为柔性板簧；

相对X向对称的第一柔性支撑件和第二柔性支撑件，所述第一柔性支撑件和所述第二柔性支撑件中的每一个分别与所述基座和所述终端平台相连，所述X向驱动器、所述第一X向柔性解耦件和所述第一Y向柔性解耦件位于所述第一柔性支撑件和所述第二柔性支撑件之间；以及

相对X向对称的第三柔性支撑件和第四柔性支撑件，所述第一柔性支撑件与所述第三柔性支撑件相对Y向对称，所述第二柔性支撑件与所述第四柔性支撑件相对Y向对称，其中所述第三柔性支撑件和所述第四柔性支撑件中的每一个分别与所述基座和所述终端平台相连，所述Y向驱动器、所述第二X向柔性解耦件和所述第二Y向柔性解耦件位于所述第二柔性支撑件和所述第四柔性支撑件之间。

2.根据权利要求1所述的二维纳米柔性运动平台，其特征在于，所述第一X向柔性解耦件为两个且两个所述第一X向柔性解耦件相对X向对称，所述第一Y向柔性解耦件为两个且两个所述第一Y向柔性解耦件相对X向对称，所述第二X向柔性解耦件为两个且两个所述第二X向柔性解耦件相对Y向对称，所述第二Y向柔性解耦件为两个且两个所述第二Y向柔性解耦件相对Y向对称。

3.根据权利要求1所述的二维纳米柔性运动平台，其特征在于，进一步包括：

第一X向连接件，所述第一X向连接件沿X向延伸，所述X向驱动器、所述第一X向柔性解耦件和所述第一Y向柔性解耦件中的每一个均与所述第一X向连接件相连；和

第一Y向连接件，所述第一Y向连接件沿Y向延伸，所述Y向驱动器、所述第二X向柔性解耦件和所述第二Y向柔性解耦件中的每一个均与所述第一Y向连接件相连。

4.根据权利要求3所述的二维纳米柔性运动平台，其特征在于，进一步包括：

第二X向连接件，所述第二X向连接件设在所述第一Y向连接件上且沿X向延伸，所述第二Y向柔性解耦件与所述第二X向连接件相连；和

第二Y向连接件，所述第二Y向连接件设在所述第一X向连接件上且沿Y向延伸，所述第一X向柔性解耦件与所述第二Y向连接件相连。

5.根据权利要求1所述的二维纳米柔性运动平台，其特征在于，

所述基座包括基座本体以及设在所述基座本体上的第一连接部和第二连接部，所述第一连接部沿X向延伸且与所述第一Y向柔性解耦件相连，所述第二连接部沿Y向延伸且与所述第二X向柔性解耦件相连；

所述终端平台包括终端平台本体、L形的第三连接部和L形的第四连接部，所述第三连接部的第一肢沿X向延伸且与所述终端平台本体相连，所述第三连接部的第二肢沿Y向延伸且与所述第一X向柔性解耦件相连，所述第四连接部的第一肢沿Y向延伸且与所述终端平台本体相连，所述第四连接部的第二肢沿X向延伸且与所述第二Y向柔性解耦件相连。

6.根据权利要求5所述的二维纳米柔性运动平台，其特征在于，所述基座本体为回字形，所述终端平台本体为回字形，其中所述基座、所述终端平台、所述第一X向柔性解耦件、所述第二X向柔性解耦件、所述第一Y向柔性解耦件和所述第二Y向柔性解耦件一体形成。

7.根据权利要求1所述的二维纳米柔性运动平台，其特征在于，进一步包括：

第三X向柔性解耦件和第三Y向柔性解耦件，所述第三X向柔性解耦件沿X向延伸且与所述终端平台相连，所述第三Y向柔性解耦件沿Y向延伸且与所述基座相连；以及

第四X向柔性解耦件和第四Y向柔性解耦件，所述第四X向柔性解耦件沿X向延伸且与所述基座相连，所述第四Y向柔性解耦件沿Y向延伸且与所述终端平台相连。

8.根据权利要求7所述的二维纳米柔性运动平台，其特征在于，

所述第一X向柔性解耦件与所述第三X向柔性解耦件相对Y向对称，所述第一Y向柔性解耦件与所述第三Y向柔性解耦件相对Y向对称；

所述第二X向柔性解耦件与所述第四X向柔性解耦件相对X向对称，所述第二Y向柔性解耦件与所述第四Y向柔性解耦件相对X向对称。

9.根据权利要求1所述的二维纳米柔性运动平台，其特征在于，所述第一柔性支撑件至所述第四柔性支撑件中的每一个为两个且形成菱形、圆形或椭圆形。

10.根据权利要求1所述的二维纳米柔性运动平台，其特征在于，进一步包括用于检测所述终端平台的行程的检测器，所述检测器设在所述基座上。