CN104753391A - 压电驱动/锁紧式往复步进驱动平台及方法 - Google Patents

压电驱动/锁紧式往复步进驱动平台及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种压电驱动/锁紧式往复步进驱动平台及方法,属于精密驱动技术领域。主要由精密驱动与锁紧单元Ⅰ、Ⅱ,往复步进单元和支撑座构成。其中,精密驱动与锁紧单元Ⅰ、Ⅱ分别由驱动压电叠堆、锁紧压电叠堆和组合柔性铰链等构成,利用压电叠堆的逆压电效应,通过锁紧压电叠堆,实现组合柔性铰链与运动平台的锁紧,通过驱动压电叠堆和组合柔性铰链,实现运动平台的跨尺度精密步进运动;往复步进单元由运动平台与两个精密滚动导轨构成,以保证平台的平稳运动和承载能力。本发明能够实现跨尺度精密步进运动与锁紧,具有三种工作模式,且结构简单、元器件少、便于加工和装配,可用于材料原位力学性能测试、精密光学和微小机器人等领域。

Description

压电驱动/锁紧式往复步进驱动平台及方法
技术领域
本发明涉及精密驱动技术领域,特别涉及一种压电驱动/锁紧式往复步进驱动平台及方法。本发明能够实现跨尺度双向精密步进运动与锁紧,具有三种工作模式,可用于高精密驱动、材料原位力学性能测试、精密光学和微小机器人等领域的微定位、微操作等。
背景技术
近年来,纳米定位技术受到了研究人员的广泛关注,已取得了长足的发展,并广泛应用于精密光学、生物医学工程、材料原位力学性能测试、航空航天等重要工程领域。随着纳米操作技术需求的不断增大,具有纳米级运动精度和毫米级运动行程的跨尺度定位技术,成为了成为纳米定位技术领域的研究热门。
目前,跨尺度定位主要采用宏微混合式驱动、压电超声马达驱动、粘滑式驱动和压电尺蠖式驱动这四种方式。其中,宏微混合式驱动的回程误差和整体尺寸较大,不便于集成,且整体定位时控制较复杂;压电超声马达驱动驱动力较小,尺寸较大,结构不够紧凑;粘滑式驱动受压电驱动机理的制约工作中存在无法克服的后冲现象,严重影响了平台的运动精度和可靠性;压电尺蠖式驱动具有行程大,驱动方式稳定,驱动力大等优点,同时也存在机构复杂、尺寸较大、整体刚度差、加工困难、成本过高等缺点,严重限制了其在生产实际中的应用。因此,设计一种结构简单紧凑、便于加工、承载能力高的跨尺度超精密驱动平台显得尤为必要和迫切。
发明内容
本发明的目的在于提供一种压电驱动/锁紧式往复步进驱动平台及方法,在压电叠堆的时序控制下,具有三种工作模式,可实现双向精密步进运动,进行跨尺度定位和锁紧,解决现有技术中存在的机构复杂、尺寸较大、整体刚度差、加工困难、成本过高等问题。
本发明的上述目的通过以下技术方案实现:
压电驱动/锁紧式往复步进驱动平台,包括精密驱动与锁紧单元Ⅰ、Ⅱ,往复步进单元和支撑座10,所述精密驱动与锁紧单元Ⅰ、Ⅱ与支撑座10通过螺纹连接固定,所述往复步进单元安装在支撑座10上;通过锁紧压电叠堆Ⅰ、Ⅱ5、13,将组合柔性铰链Ⅰ、Ⅱ7、1与运动平台4锁紧;并通过驱动压电叠堆Ⅰ、Ⅱ8、2和组合柔性铰链Ⅰ、Ⅱ7、1,实现运动平台4的正、反向跨尺度精密步进运动。
所述的精密驱动与锁紧单元Ⅰ由组合柔性铰链Ⅰ7、锁紧压电叠堆Ⅰ5、驱动压电叠堆Ⅰ8、预紧螺钉Ⅰa、Ⅰb9、6组成,所述的精密驱动与锁紧单元Ⅱ由组合柔性铰链Ⅱ1、锁紧压电叠堆Ⅱ13、驱动压电叠堆Ⅱ2、预紧螺钉Ⅱa、Ⅱb14、3组成,通过预紧螺钉Ⅰa、Ⅰb、Ⅱa、Ⅱb9、6、14、3分别对驱动压电叠堆Ⅰ8、锁紧压电叠堆Ⅰ5、驱动压电叠堆Ⅱ2、锁紧压电叠堆Ⅱ13进行初始预紧;通过锁紧压电叠堆Ⅰ5或锁紧压电叠堆Ⅱ13驱动组合柔性铰链Ⅰ7或组合柔性铰链Ⅱ1伸长,并与运动平台4接触,实现运动平台4的锁紧;通过驱动压电叠堆Ⅰ8或驱动压电叠堆Ⅱ2的伸长与缩短,驱动组合柔性铰链Ⅰ7或组合柔性铰链Ⅱ1,带动运动平台4作步进式精密运动。
所述的往复步进单元安装于支撑座10上,呈对称的凸字形布置,由运动平台4、精密滚动导轨Ⅰ11、精密滚动导轨Ⅱ12组成,运动平台4通过精密滚动导轨Ⅰ、Ⅱ11、12安装在支撑座10上,通过精密滚动导轨Ⅰ、Ⅱ11、12做导向支撑,具有较高的承载能力和稳定性。
所述的支撑座10为中心对称的凹型结构,为其它单元提供安装支撑;其上的条形凸台为精密滚动导轨Ⅰ、Ⅱ11、12的安装提供定位基准。
所述的精密驱动与锁紧单元Ⅰ、Ⅱ采用中心对称布置,集锁紧与驱动于一体,运动平台4的运动行程由精密滚动导轨Ⅰ、Ⅱ11、12的长度决定,通过适当选择导轨长度,可获得跨尺度精密运动。
所述的组合柔性铰链Ⅰ、Ⅱ7、1均为一体式柔性铰链,包含驱动铰链a和锁紧铰链b;驱动铰链a用以步进驱动,为三排直角柔性铰链,具有较高的运动灵敏度和足够的刚度,以保证运动精度;锁紧铰链b为单排直角柔性铰链,用以实现与运动平台4的锁紧。
所述的锁紧压电叠堆Ⅰ、Ⅱ5、13、驱动压电叠堆Ⅰ、Ⅱ8、2通过对时序电压控制实现锁紧与步进驱动。
一种压电驱动/锁紧式往复步进驱动方法,压电驱动与锁紧式跨尺度往复步进平台,按照不同的时序控制算法,获得三种不同的工作模式,实现双向精密步进运动,并实现平台运动到指定位置的锁紧;其中,工作模式一的正向、反向步进运动采用相同的时序控制方式,由两个精密驱动与锁紧单元分别实现;工作模式二的正向、反向步进运动采用不同的时序控制方式,任一精密驱动与锁紧单元均可独立实现正向、反向步进运动;工作模式三的正向、反向步进运动采用不同的时序控制方式,每个运动均由两个精密驱动与锁紧单元共同完成。
所述的工作模式一采用一种时序控制算法进行控制,实现正向、反向精密步进,较为简便,且正向、向精密步进由两个精密驱动与锁紧单元分别完成,能够实现模块化;所述的工作模式二中,任一精密驱动与锁紧单元均可完成正向和反向精密步进运动,可靠性较高;所述的工作模式三中,正向、反向运动均由两个驱动压电叠堆的推、拉作用共同完成,避免了输出运动产生偏摆,同时,具有较高的驱动能力,稳定性较好。
本发明的有益效果在于:结构简单,加工件少,并且加工方便;集成度高,总体尺寸较小;利用两个相同结构、不同布置形式的精密驱动与锁紧单元,通过采用不同的时序控制方式,可以获得三种工作模式,实现双向跨尺度步进运动与锁紧,且安装方便、美观;采用两支精密滚动导轨进行支撑导向,运动平稳、可靠,刚度高,承载能力强。本发明克服了传统跨尺度运动平台结构复杂、尺寸较大、整体刚度差、加工困难、成本过高等问题,可用于高精密驱动、材料原位力学性能测试、精密光学和微小机器人等领域的微定位、微操作等,投资少,收益高,具有广阔的应用前景。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明的轴测图;
图2为本发明的主视图;
图3为本发明的俯视图;
图4为本发明的左视图;
图5为本发明的精密驱动与锁紧单元的轴测图;
图6为本发明的精密驱动与锁紧单元的示意图;
图7为图6的A-A剖视示意图;
图8为本发明的支撑平台的轴测图;
图9为控制时序一;
图10为控制时序二;
图11为控制时序三;
图12为控制时序四;
图13为工作模式一的工作原理图;
图14为工作模式二的工作原理图(以正、反向运动Ⅰ为例);
图15为工作模式三的工作原理图。
图中:1.组合柔性铰链Ⅱ;2.驱动压电叠堆Ⅱ;3.预紧螺钉Ⅱb;4.运动平台;5.锁紧压电叠堆Ⅰ;6.预紧螺钉Ⅰb;7.组合柔性铰链Ⅰ;8.驱动压电叠堆Ⅰ;9.预紧螺钉Ⅰa;10.支撑座;11.精密滚动导轨Ⅰ;12.精密滚动导轨Ⅱ;13.锁紧压电叠堆Ⅱ;14.预紧螺钉Ⅱa。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的详细内容及其具体实施方式。
参见图1至图8所示,本发明的压电驱动/锁紧式往复步进驱动平台,主要由精密驱动与锁紧单元Ⅰ、Ⅱ,往复步进单元和支撑座10构成;通过锁紧压电叠堆Ⅰ、Ⅱ5、13,将组合柔性铰链Ⅰ、Ⅱ7、1与运动平台4锁紧;并通过驱动压电叠堆Ⅰ、Ⅱ8、2和组合柔性铰链Ⅰ、Ⅱ7、1,实现运动平台4的正、反向跨尺度精密步进运动。
参见图1、图5至图7所示,所述的精密驱动与锁紧单元Ⅰ由组合柔性铰链Ⅰ7、锁紧压电叠堆Ⅰ5、驱动压电叠堆Ⅰ8、预紧螺钉Ⅰa、Ⅰb 9、6组成。该单元通过螺纹连接与支撑座10固定;其中预紧螺钉Ⅰa、Ⅰb 9、6分别用于对驱动压电叠堆Ⅰ8、锁紧压电叠堆Ⅰ5进行初始预紧;组合柔性铰链Ⅰ7为一体式柔性铰链,包含驱动铰链a和锁紧铰链b,驱动铰链a用以步进驱动,为三排直角柔性铰链,具有较高的运动灵敏度和足够的刚度,以保证运动精度;锁紧铰链b为单排直角柔性铰链,用以实现与运动平台4的锁紧。该单元通过对锁紧压电叠堆Ⅰ、Ⅱ5、13、驱动压电叠堆Ⅰ、Ⅱ8、2的时序电压控制实现锁紧与步进驱动。通过锁紧压电叠堆Ⅰ5驱动组合柔性铰链Ⅰ7伸长,并与运动平台4接触,实现运动平台4的锁紧;通过驱动压电叠堆Ⅰ8的伸长与缩短,驱动组合柔性铰链Ⅰ7,带动运动平台4运动,按照相应的时序控制算法,即可实现平台的双向精密步进运动,并可实现平台运动到指定位置的锁紧。该单元集锁紧与驱动于一体,精密驱动与锁紧单元Ⅰ、Ⅱ采用中心对称布置。
所述的精密驱动与锁紧单元Ⅱ由组合柔性铰链Ⅱ1、锁紧压电叠堆Ⅱ13、驱动压电叠堆Ⅱ2、预紧螺钉Ⅱa、Ⅱb 14、3组成。该单元的结构和运动方式与精密驱动与锁紧单元Ⅰ相同。
参见图1、图2所示,所述的往复步进单元由运动平台4、精密滚动导轨Ⅰ11、精密滚动导轨Ⅱ12组成。该单元安装于支撑座10上,呈对称的凸字形布置,采用两支精密滚动导轨做导向支撑,具有较高的承载能力和稳定性。其中,运动平台4的运动行程由导轨长度决定,通过适当选择导轨长度,可获得跨尺度精密运动。
参见图8所示,所述的支撑座10为中心对称的凹型结构,为其它单元提供安装支撑;其上的条形凸台为精密滚动导轨Ⅰ、Ⅱ11、12的安装提供定位基准。
本发明所述的压电驱动/锁紧式往复步进驱动方法,按照不同的时序控制算法,具有三种工作模式,实现双向精密步进运动,并实现平台运动到指定位置的锁紧。其中,工作模式一的正向、反向步进运动采用相同的时序控制方式,由两个精密驱动与锁紧单元分别实现,实现简单,并可实现模块化;工作模式二的正向、反向步进运动采用不同的时序控制方式,任一精密驱动与锁紧单元均可独立实现正向、反向步进运动,可靠性较高;工作模式三的正向、反向步进运动采用不同的时序控制方式,每个运动均由两个精密驱动与锁紧单元共同完成,避免了输出运动产生偏摆,同时,具有较高的驱动能力,稳定性较好。
参见图1至图15所示,本发明采用不同的时序控制算法,可以获得三种不同的工作模式,以梯形时序信号为例,具体工作过程如下:
初始状态:驱动压电叠堆Ⅰ、Ⅱ8、2,锁紧压电叠堆Ⅰ、Ⅱ5、13均不带电,系统处于自由状态,此时运动平台4处于游动状态。
模式一:正、反向步进采用相同的时序控制方式,由两个精密驱动与锁紧单元分别完成。
正向运动(控制时序一,参见图9、图13):当t1时刻到来时,锁紧压电叠堆Ⅰ5通电,由于逆压电效应而伸长,驱动并将组合柔性铰链Ⅰ7与运动平台4锁紧;锁紧完毕后,t2时刻到来,驱动压电叠堆Ⅰ8通电伸长,驱动组合柔性铰链Ⅰ7伸长,由于铰链与运动平台4已达到锁紧状态,故铰链的伸长会带动运动平台4一起运动一个步距;之后,t3时刻到来,锁紧压电叠堆Ⅰ5电压逐渐减小并缩短,组合柔性铰链Ⅰ7与运动平台4脱离接触,将其释放;待完全释放后,在t4时刻,驱动压电叠堆Ⅰ8电压逐渐减小,组合柔性铰链Ⅰ7由于弹性而回弹,并回复到初始位置;至t5时刻,便完成了一个步进周期。如此连续时序通电,便可实现运动平台4的正向精密步进。
反向运动(控制时序一,参见图9、图13):将上述正向运动中的锁紧压电叠堆Ⅰ5、驱动压电叠堆Ⅰ8、组合柔性铰链Ⅰ7替换成锁紧压电叠堆Ⅱ13、驱动压电叠堆Ⅱ2、组合柔性铰链Ⅱ1,仍按照相同的时序通电控制,即可获得运动平台4的反向精密步进。
模式二:正、反向步进采用不同的时序控制方式,任一精密驱动与锁紧单元均可完成。
正向运动Ⅰ(控制时序一,参见图9、图14):由精密驱动与锁紧单元Ⅰ实现,其控制过程与模式一中正向运动的控制过程相同,不再赘述。
反向运动Ⅰ(控制时序二,参见图10、图14):由精密驱动与锁紧单元Ⅰ实现:当t1时刻到来时,驱动压电叠堆Ⅰ8通电伸长,驱动组合柔性铰链Ⅰ7伸长;之后,t2时刻到来,锁紧压电叠堆Ⅰ5通电,由于逆压电效应而伸长,驱动并将组合柔性铰链Ⅰ7与运动平台4锁紧;锁紧完毕后,t3时刻到来,驱动压电叠堆Ⅰ8电压逐渐减小,组合柔性铰链Ⅰ7由于弹性而回弹,由于铰链与运动平台4已达到锁紧状态,故铰链的伸长会带动运动平台4一起运动一个步距;此时,t4时刻到来,锁紧压电叠堆Ⅰ5电压逐渐减小并缩短,组合柔性铰链Ⅰ7与运动平台4脱离接触,将其释放;待完全释放后,至t5时刻,便完成了一个步进周期。如此连续时序通电,便可实现运动平台4的反向精密步进。
正向运动Ⅱ(控制时序二,参见图10):由精密驱动与锁紧单元Ⅱ实现,参考模式二中反向运动Ⅰ的控制过程,只需将锁紧压电叠堆Ⅰ5、驱动压电叠堆Ⅰ8、组合柔性铰链Ⅰ7替换成锁紧压电叠堆Ⅱ13、驱动压电叠堆Ⅱ2、组合柔性铰链Ⅱ1,仍按照相同的时序通电控制即可实现。
反向运动Ⅱ(控制时序一,参见图9):由精密驱动与锁紧单元Ⅱ实现,其控制过程与模式一中反向运动的控制过程相同,不再赘述。
模式三:正、反向步进采用不同的时序控制方式,由两个精密驱动与锁紧单元共同完成。
正向运动(控制时序三,参见图11、图15):当t1时刻到来时,驱动压电叠堆Ⅱ2通电伸长,驱动组合柔性铰链Ⅱ1伸长;之后,t2时刻到来,锁紧压电叠堆Ⅰ、Ⅱ5、13通电,由于逆压电效应而伸长,驱动并将组合柔性铰链Ⅰ、Ⅱ7、1同时与运动平台4锁紧;锁紧完毕后,t3时刻到来,驱动压电叠堆Ⅰ8通电伸长,驱动组合柔性铰链Ⅰ7伸长,与此同时,驱动压电叠堆Ⅱ2电压逐渐减小,组合柔性铰链Ⅱ1由于弹性而回弹,由于组合柔性铰链Ⅰ、Ⅱ7、1与运动平台4都已达到锁紧状态,故二者会共同带动运动平台4一起运动一个步距;之后,t4时刻到来,锁紧压电叠堆Ⅰ、Ⅱ5、13电压逐渐减小并缩短,组合柔性铰链Ⅰ、Ⅱ7、1与运动平台4脱离接触,将其释放;待完全释放后,在t5时刻,驱动压电叠堆Ⅰ8电压逐渐减小,组合柔性铰链Ⅰ7由于弹性而回弹,并回复到初始位置;至t6时刻,便完成了一个步进周期。如此连续时序通电,便可实现运动平台4的正向精密步进。
反向运动(控制时序四,参见图11、图14):其控制过程与正向运动的控制过程相似,当t1时刻到来时,驱动压电叠堆Ⅰ8通电伸长,驱动组合柔性铰链Ⅰ7伸长;之后,t2时刻到来,锁紧压电叠堆Ⅰ、Ⅱ5、13通电,由于逆压电效应而伸长,驱动并将组合柔性铰链Ⅰ、Ⅱ7、1同时与运动平台4锁紧;锁紧完毕后,t3时刻到来,驱动压电叠堆Ⅱ2通电伸长,驱动组合柔性铰链Ⅱ1伸长,与此同时,驱动压电叠堆Ⅰ8电压逐渐减小,组合柔性铰链Ⅰ7由于弹性而回弹,由于组合柔性铰链Ⅰ、Ⅱ7、1与运动平台4都已达到锁紧状态,故二者会共同带动运动平台4一起运动一个步距;之后,t4时刻到来,锁紧压电叠堆Ⅰ、Ⅱ5、13电压逐渐减小并缩短,组合柔性铰链Ⅰ、Ⅱ7、1与运动平台4脱离接触,将其释放;待完全释放后,在t5时刻,驱动压电叠堆Ⅱ2电压逐渐减小,组合柔性铰链Ⅱ1由于弹性而回弹,并回复到初始位置;至t6时刻,便完成了一个步进周期。如此连续时序通电,便可实现运动平台4的反向精密步进。
锁紧:当运动平台4运动到指定位置时,锁紧压电叠堆Ⅰ5、锁紧压电叠堆Ⅱ13同时通电伸长,即可实现可靠的锁紧。
相比而言,模式一采用一种时序控制算法进行控制,实现正、反向精密步进,较为简便,并且正、向精密步进由两个精密驱动与锁紧单元分别完成,能够实现模块化;模式二采用两种时序控制算法进行控制,实现正、反向精密步进,任一精密驱动与锁紧单元均可完成正向和反向精密步进工作,可靠性较高;模式三采用两种不同的时序控制方式,由两个精密驱动与锁紧单元共同完成正、反向精密步进,避免了输出运动产生偏摆,同时,具有较高的驱动能力,稳定性较好。
以上所述仅为本发明的优选实例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡对本发明所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种压电驱动/锁紧式往复步进驱动平台,其特征在于:包括精密驱动与锁紧单元Ⅰ、Ⅱ,往复步进单元和支撑座(10),所述精密驱动与锁紧单元Ⅰ、Ⅱ与支撑座(10)通过螺纹连接固定,所述往复步进单元安装在支撑座(10)上;通过锁紧压电叠堆Ⅰ、Ⅱ(5、13),将组合柔性铰链Ⅰ、Ⅱ(7、1)与运动平台(4)锁紧;并通过驱动压电叠堆Ⅰ、Ⅱ(8、2)和组合柔性铰链Ⅰ、Ⅱ(7、1),实现运动平台(4)的正、反向跨尺度精密步进运动。
2.根据权利要求1所述的压电驱动/锁紧式往复步进驱动平台,其特征在于:所述的精密驱动与锁紧单元Ⅰ由组合柔性铰链Ⅰ(7)、锁紧压电叠堆Ⅰ(5)、驱动压电叠堆Ⅰ(8)、预紧螺钉Ⅰa、Ⅰb(9、6)组成,所述的精密驱动与锁紧单元Ⅱ由组合柔性铰链Ⅱ(1)、锁紧压电叠堆Ⅱ(13)、驱动压电叠堆Ⅱ(2)、预紧螺钉Ⅱa、Ⅱb(14、3)组成,通过预紧螺钉Ⅰa、Ⅰb、Ⅱa、Ⅱb(9、6、14、3)分别对驱动压电叠堆Ⅰ(8)、锁紧压电叠堆Ⅰ(5)、驱动压电叠堆Ⅱ(2)、锁紧压电叠堆Ⅱ(13)进行初始预紧;通过锁紧压电叠堆Ⅰ(5)或锁紧压电叠堆Ⅱ(13)驱动组合柔性铰链Ⅰ(7)或组合柔性铰链Ⅱ(1)伸长,并与运动平台(4)接触,实现运动平台(4)的锁紧;通过驱动压电叠堆Ⅰ(8)或驱动压电叠堆Ⅱ(2)的伸长与缩短,驱动组合柔性铰链Ⅰ(7)或组合柔性铰链Ⅱ(1),带动运动平台(4)作步进式精密运动。
3.根据权利要求1所述的压电驱动/锁紧式往复步进驱动平台,其特征在于:所述的往复步进单元安装于支撑座(10)上,呈对称的凸字形布置,由运动平台(4)、精密滚动导轨Ⅰ(11)、精密滚动导轨Ⅱ(12)组成,运动平台(4)通过精密滚动导轨Ⅰ、Ⅱ(11、12)安装在支撑座(10)上,通过精密滚动导轨Ⅰ、Ⅱ(11、12)做导向支撑,具有较高的承载能力和稳定性。
4.根据权利要求1或3所述的压电驱动/锁紧式往复步进驱动平台,其特征在于:所述的支撑座(10)为中心对称的凹型结构;其上的条形凸台为精密滚动导轨Ⅰ、Ⅱ(11、12)的安装提供定位基准。
5.根据权利要求1所述的压电驱动/锁紧式往复步进驱动平台,其特征在于:所述的精密驱动与锁紧单元Ⅰ、Ⅱ采用中心对称布置,集锁紧与驱动于一体,运动平台(4)的运动行程由精密滚动导轨Ⅰ、Ⅱ(11、12)的长度决定。
6.根据权利要求1所述的压电驱动/锁紧式往复步进驱动平台,其特征在于:所述的组合柔性铰链Ⅰ、Ⅱ(7、1)均为一体式柔性铰链,包含驱动铰链(a)和锁紧铰链(b);驱动铰链(a)用以步进驱动,为三排直角柔性铰链;锁紧铰链(b)为单排直角柔性铰链,用以实现与运动平台(4)的锁紧。
7.根据权利要求1所述的压电驱动/锁紧式往复步进驱动平台,其特征在于:所述的锁紧压电叠堆Ⅰ、Ⅱ(5、13)、驱动压电叠堆Ⅰ、Ⅱ(8、2)通过对时序电压控制实现锁紧与步进驱动。
8.一种压电驱动/锁紧式往复步进驱动方法,其特征在于:压电驱动与锁紧式跨尺度往复步进平台,按照不同的时序控制算法,获得三种不同的工作模式,实现双向精密步进运动,并实现平台运动到指定位置的锁紧;其中,工作模式一的正向、反向步进运动采用相同的时序控制方式,由两个精密驱动与锁紧单元分别实现;工作模式二的正向、反向步进运动采用不同的时序控制方式,任一精密驱动与锁紧单元均可独立实现正向、反向步进运动;工作模式三的正向、反向步进运动采用不同的时序控制方式,每个运动均由两个精密驱动与锁紧单元共同完成。
9.根据权利要求8所述的压电驱动/锁紧式往复步进驱动方法,其特征在于:所述的工作模式一采用一种时序控制算法进行控制,实现正向、反向精密步进,较为简便,且正向、向精密步进由两个精密驱动与锁紧单元分别完成,能够实现模块化;所述的工作模式二中,任一精密驱动与锁紧单元均可完成正向和反向精密步进运动;所述的工作模式三中,正向、反向运动均由两个驱动压电叠堆的推、拉作用共同完成,避免了输出运动产生偏摆。
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