CN110253509A - 一种视觉定位宏微复合平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种视觉定位宏微复合平台，所述视觉定位宏微复合平台包括：驱动X轴方向大行程移动的X轴工作台；所述视觉定位宏微复合平台还包括：柔性铰链系统、机器视觉系统和微动平台；所述柔性铰链系统包括：X轴刚性框架、X轴柔性铰链组和X轴压电陶瓷；所述X轴工作台带动所述X轴刚性框架移动；所述X轴刚性框架通过所述X轴柔性铰链组与所述微动平台连接；所述X轴压电陶瓷用于驱动所述微动平台在X轴方向上的微小位移；所述机器视觉系统用于观察所述微动平台的运动。将大行程一般精度的传统工作台与高精度小形程的微动平台相结合，利用机器视觉系统定位，得到一种高精度的宏微复合平台。
Description
技术领域
本发明涉及超精密运动平台，尤其涉及基于压电陶瓷的视觉定位宏微复合平台。
背景技术
随着科技的进步，人们对产品的要求越来越高，促使生产商对产品的加工精度要求也越来越高，传统的十字工作台只有大行程工作台，无法实现超精密定位，难以满足现在人们对于产品的要求。
发明内容
本发明提出了一种基于压电陶瓷的视觉定位宏微复合平台，将大行程一般精度的传统十字工作台与高精度小形程的微动平台相结合，利用机器视觉系统定位，得到一种视觉定位宏微复合平台。
本发明采用的技术方案是：
一种视觉定位宏微复合平台，所述视觉定位宏微复合平台包括：驱动X轴方向大行程移动的X轴工作台；所述视觉定位宏微复合平台还包括：柔性铰链系统、机器视觉系统和微动平台；所述柔性铰链系统包括：X轴刚性框架、X轴柔性铰链组和X轴压电陶瓷；所述X轴工作台带动所述X轴刚性框架移动；所述X轴刚性框架通过所述X轴柔性铰链组与所述微动平台连接；所述X轴压电陶瓷用于驱动所述微动平台在X轴方向上的微小位移；所述机器视觉系统用于观察所述微动平台的运动。
进一步，所述视觉定位宏微复合平台包括：驱动Y轴方向大行程移动的Y轴工作台；所述柔性铰链系统包括：Y轴刚性框架、Y轴柔性铰链组和Y轴压电陶瓷；所述Y轴工作台带动所述Y轴刚性框架移动；所述Y轴刚性框架通过所述Y轴柔性铰链组与所述微动平台连接；所述Y轴压电陶瓷用于驱动所述微动平台在Y轴方向上的微小位移。
进一步，所述Y轴柔性铰链组连接所述X轴刚性框架与所述Y轴刚性框架。
进一步，所述X轴压电陶瓷靠所述X轴刚性框架一侧开有凹槽。
进一步，所述X轴压电陶瓷靠所述X轴刚性框架一侧开有凹槽和/或所述Y轴压电陶瓷靠所述Y轴刚性框架一侧开有凹槽。
进一步，所述机器视觉系统包含：底座、支架和工业摄像机。
与现有技术相比，有益效果是：
1、利用机器视觉进行定位和位移检测更好地解决了宏微复合系统的协调控制问题；
2、压电陶瓷靠刚性框架一侧开有凹槽，能产生弹性变形来抵消驱动压电陶瓷时产生的反作用力，从而保证宏平台不动，起到抗耦合的作用；
3、利用机器视觉系统进行实时反馈，提高响应速度和定位精度。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
如图1所示，本发明所述的视觉定位宏微复合平台包含：XY工作台1、柔性铰链系统2、机器视觉系统3、微动平台4。
其中XY工作台1包含：X轴工作台101，Y轴工作台102。XY工作台负责大行程的移动。
柔性铰链系统2包含：X轴柔性铰链组201，Y轴柔性铰链组202，X轴压电陶瓷203，Y轴压电陶瓷204，X轴刚性框架205，Y轴刚性框架206。X轴刚性框架205通过X轴柔性铰链组201与微动平台4连接，Y轴刚性框架206通过Y轴柔性铰链组202与X轴刚性框架205连接，从而间接与微动平台4连接。X轴压电陶瓷203位于X轴刚性框架205和微动平台4之间，用于使X轴柔性铰链组产生无摩擦的弹性变形，实现X轴方向的微小位移补偿。Y轴压电陶瓷204位于Y轴刚性框架206和X轴刚性框架205之间，用于使Y轴柔性铰链组产生无摩擦的弹性变形，实现Y轴方向的微小位移补偿。压电陶瓷靠刚性框架一侧开有凹槽，能产生弹性变形来抵消驱动压电陶瓷时产生的反作用力。
机器视觉系统3包含：底座301，支架302，工业摄像机303。
本发明工作时，利用机器视觉系统，找到目标位置坐标，通过XY工作台大行程移动到目标位置附近，驱动X轴压电陶瓷，使X轴柔性铰链组产生无摩擦的弹性变形，实现X轴方向的微小位移补偿，驱动Y轴压电陶瓷，使Y轴柔性铰链组产生无摩擦的弹性变形，实现Y轴方向的微小位移补偿，压电陶瓷靠刚性框架一侧开有凹槽，能产生弹性变形来抵消驱动压电陶瓷时产生的反作用力，从而实现超精密的微动平台定位。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种视觉定位宏微复合平台，所述视觉定位宏微复合平台包括：驱动X轴方向大行程移动的X轴工作台；
其特征在于，所述视觉定位宏微复合平台还包括：柔性铰链系统、机器视觉系统和微动平台；
所述柔性铰链系统包括：X轴刚性框架、X轴柔性铰链组和X轴压电陶瓷；
所述X轴工作台带动所述X轴刚性框架移动；
所述X轴刚性框架通过所述X轴柔性铰链组与所述微动平台连接；
所述X轴压电陶瓷用于驱动所述微动平台在X轴方向上的微小位移；
所述机器视觉系统用于观察所述微动平台的运动。
2.根据权利要求1所述的视觉定位宏微复合平台，其特征在于，所述视觉定位宏微复合平台包括：驱动Y轴方向大行程移动的Y轴工作台；
所述柔性铰链系统包括：Y轴刚性框架、Y轴柔性铰链组和Y轴压电陶瓷；
所述Y轴工作台带动所述Y轴刚性框架移动；
所述Y轴刚性框架通过所述Y轴柔性铰链组与所述微动平台连接；
所述Y轴压电陶瓷用于驱动所述微动平台在Y轴方向上的微小位移。
3.根据权利要求2所述的视觉定位宏微复合平台，其特征在于，所述Y轴柔性铰链组连接所述X轴刚性框架与所述Y轴刚性框架。
4.根据权利要求1所述的视觉定位宏微复合平台，其特征在于，所述X轴压电陶瓷靠所述X轴刚性框架一侧开有凹槽。
5.根据权利要求2或3所述的视觉定位宏微复合平台，其特征在于，所述X轴压电陶瓷靠所述X轴刚性框架一侧开有凹槽和/或所述Y轴压电陶瓷靠所述Y轴刚性框架一侧开有凹槽。
6.根据权利要求1或2或3所述的视觉定位宏微复合平台，其特征在于，所述机器视觉系统包含：底座、支架和工业摄像机。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201910452443.7A CN110253509A (zh) | 2019-05-28 | 2019-05-28 | 一种视觉定位宏微复合平台 |
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Publications (1)
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| CN110253509A true CN110253509A (zh) | 2019-09-20 |
Family
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Family Applications (1)
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