CN110010189A - 一种可实现运动解耦的大行程二维精密微动平台 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可实现运动解耦的大行程二维精密微动平台，包括对称差动放大机构、长臂铰链、刚性连接杆、微动平台、固定平台等部分。微动平台的一端通过两条长臂铰链和固定平台连接，另一端通过两条包含两个对称差动放大机构的支链和固定平台连接，两条支链按固定平台的对角线对称配置；在所述支链中，固定平台与对称差动放大机构、对称差动放大机构与对称差动放大机构、对称差动放大机构与微动平台之间均通过刚性连接杆进行连接。本发明在保证高精度、大行程运动的同时还能实现运动解耦，消除了输入耦合对平台运动精度和输入控制难度的影响。

Description

一种可实现运动解耦的大行程二维精密微动平台
技术领域
本发明属于精密定位技术研究领域，具体涉及一种可实现运动解耦的大行程二维精密微动平台。
背景技术
随着精密工程、微机电系统和智能制造的不断发展，传统机构已经不能满足这一飞速发展的要求。柔性机构靠其自身的弹性变形和自回复特性实现运动，具有免装配、无摩擦等优点，很适合精密平台的设计；由于压电陶瓷驱动器的输出很小，需要选用具有大放大比的柔性运放机构作为传动装置；另外输入耦合对微动平台的运动精度和控制难度都有影响。因此，急需设计一种能实现运动解耦的、具有高精度的微动平台。
发明内容
本发明为了解决输入耦合影响运动精度和控制难度的问题，也为了满足微动平台大行程、高精度的需求，提供了一种可实现运动解耦的大行程二维精密微动平台。其技术方案为：
一种可实现运动解耦的大行程二维精密微动平台，主要包括对称差动放大机构（7、9）、长臂铰链（2）、刚性连接杆（6、8、10）、微动平台（1）、固定平台（3）。微动平台（1）的一端通过两条长臂铰链（2）和固定平台（3）连接，另一端通过两条支链和固定平台（3）连接，两条支链按固定平台（3）的对角线对称配置；在所述支链中，固定平台（3）通过刚性连接杆（6）和对称差动放大机构（7）连接，和固定平台（3）连接的对称差动放大机构（7）的输出端通过直角形的刚性连接杆（8）和对称差动放大机构（9）连接，对称差动放大机构（9）的输出端通过刚性连接杆（10）和微动平台（1）连接。
本发明的工作原理为：在四个呈对角线对称的对称差动放大机构中安装压电陶瓷驱动器，同时驱动输出方向相同的两个对称差动放大机构，对称差动放大机构对输入的微小位移进行放大后输出，微动平台即可实现在该方向上的运动；同样地，另一方向以相同的原理实现位移输出，微动平台在X、Y方向上的输入控制和运动输出互不干扰，实现运动解耦。
本发明的有益效果是：所述的一种可实现运动解耦的大行程二维精密微动平台，不需要额外的解耦元件，只依靠平台的自身结构即可实现运动解耦，消除了输入耦合的影响，提高了微动平台的运动精度，降低了输入控制的难度；对称差动放大机构在确保大输入输出放大比的同时，有效地减小了自身的纵向耦合位移误差，进一步保证了微动平台的运动精度，实现大行程、高精度的位移输出。
附图说明
图1是本发明的结构简图；
图2是本发明支链的A向视图；
图中：1、微动平台 2、长臂铰链 3、固定平台 4、平台安装孔 5、驱动安装位置 6、刚性连接杆 7、对称差动放大机构 8、刚性连接杆 9、对称差动放大机构 10、刚性连接杆。
具体实施方式
下面结合附图通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
具体实施方式：所述的一种可实现运动解耦的大行程二维精密微动平台，主要包括对称差动放大机构（7、9）、长臂铰链（2）、刚性连接杆（6、8、10）、微动平台（1）、固定平台（3）。微动平台（1）的一端通过两条长臂铰链（2）和固定平台（3）连接，另一端通过两条支链和固定平台（3）连接，两条支链按固定平台（3）的对角线对称配置；在所述支链中，固定平台（3）通过刚性连接杆（6）和对称差动放大机构（7）连接，和固定平台（3）连接的对称差动放大机构（7）的输出端通过直角形的刚性连接杆（8）和对称差动放大机构（9）连接，对称差动放大机构（9）的输出端通过刚性连接杆（10）和微动平台（1）连接。
在四个驱动安装位置（5）上安装压电陶瓷驱动器，同时驱动对称差动放大机构（7）和与之输出方向相同的对称差动放大机构，对输入的微小位移进行放大输出后，微动平台（1）即可实现在该方向上的运动。微动平台（1）在X、Y方向上的输入控制和运动输出互不干扰，实现运动解耦。
上述的具体实施方式中，一种可实现运动解耦的大行程二维精密微动平台，具有利用自身结构可实现运动解耦、输入控制简单、大行程输出位移和高精度等优点。

Claims (2)

1.一种可实现运动解耦的大行程二维精密微动平台，主要包括对称差动放大机构（7、9）、长臂铰链（2）、刚性连接杆（6、8、10）、微动平台（1）、固定平台（3）；微动平台（1）的一端通过两条长臂铰链（2）和固定平台（3）连接，另一端通过两条支链和固定平台（3）连接，两条支链按固定平台（3）的对角线对称配置；在所述支链中，固定平台（3）通过刚性连接杆（6）和对称差动放大机构（7）连接，和固定平台（3）连接的对称差动放大机构（7）的输出端通过直角形的刚性连接杆（8）和对称差动放大机构（9）连接，对称差动放大机构（9）的输出端通过刚性连接杆（10）和微动平台（1）连接。
2.根据权利要求1所述的一种可实现运动解耦的大行程二维精密微动平台，其特征在于，输出运动方向相同的两个对称差动放大机构控制微动平台的一个方向的输入。
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