CN113459053A - 一种基于压电驱动的运动平台装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于压电驱动的运动平台装置，包括压电驱动单元、基体、柔性铰链放大单元、运动导向单元和运动位移输出单元，采用框型结构的基体作为压电驱动单元运动放大的载体，运动位移输出单元通过运动导向单元安装于基体的框型结构内侧，运动导向单元两端与基体的内壁固定连接，运动位移输出单元下端与柔性铰链放大单元上端固定连接，压电驱动单元固定于柔性铰链放大单元与基体框型结构内侧底部之间，通过在运动位移输出单元与压电驱动单元之间设置柔性铰链放大单元，利用柔性铰链放大单元作为放大机构，在基体内进行运动放大，从而实现压电驱动单元微位移从运动位移输出单元输出达到放大的效果，从而实现了最大输出几十微米的输出量，大大提高了压电驱动平台的最大输出位移。
Description
技术领域
本发明属于工作台装置领域，具体涉及一种基于压电驱动的运动平台装置。
背景技术
随着超精密加工、生物细胞操作、微机电系统、纳米科学与技术以及光学工程的快速发展，对高精度的定位和运动提出了越来越高的要求，微纳米级定位工作台已经成为技术进步的必备工具。微纳米定位工作台的基础是微位移技术，支撑其高精度运动和定位能力，同时要求具有较大的工作行程、较高的稳定性及响应速度。传统定位工作台采用电磁电机驱动，并利用机械传动实现定位，但由于存在摩擦和回程间隙，使得传统定位系统难以满足科学研究和工业生产日益增长的精度要求。
传统的高速高精度定位系统大都采用旋转电机驱动，丝杠、减速器作为传动环节，这种驱动方式由于减速比的存在降低了对驱动器的输出动力要求，减小了负载的力矩波动对驱动部件的影响。但这种方式也存在许多弊病，如传动环节引入摩擦、间隙和机械弹性变形等非线性问题，其中摩擦力的存在妨碍了力和力矩的传输，降低了运动系统的动力性能和精度；间隙则是导致机构精度下降的主要因素，其定位精度一般只能达到微米级。在高端应用场合，传统的驱动方式已不能满足高速、高精度和免维护的要求，具有零传动特征的直接驱动系统应运而生。为了使定位平台实现亚微米甚至纳米级的定位精度和重复定位精度，当前采用的有电磁驱动方式、压电驱动方式等。而相比于电磁驱动方式，利用压电元件的逆压电效应进行驱动则更具优势，它具有驱动力大、精度和分辨率高、频响高、体积紧凑、重量轻、对磁场不敏感等优点，使它能够广泛地运用于微纳米定位系统中。现在比较常用的超精密定位驱动方案常常利用压电元件作为驱动装置并辅于柔性较链机构作为平台传动装置。
现有的压电驱动技术，由于压电元件的输出位移微小，即使是层叠式的压电陶瓷的输出位移也仅有微米级别，所以需要设计合理的放大机构，使其在不影响响应速度和性能的基础上，获得较大的输出位移量和输出力矩。在机械结构的设计上，目前的技术仍存在很大缺陷，现有的压电驱动平台的最大输出位移只有十几微米的量级，相对较低。另外，由于压电元件的输入电压信号与输出位移关系上存在复杂的迟滞非线性，一般情况下，压电驱动器会产生10％-15％的满量程迟滞误差。这种非线性的迟滞误差会导致压电驱动器的精度较差，且易产生振荡，严重影响了压电驱动微位移平台的应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于压电驱动的运动平台装置，以克服现有技术的不足。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于压电驱动的运动平台装置，包括压电驱动单元、基体、柔性铰链放大单元、运动导向单元和运动位移输出单元，基体为框型结构，运动位移输出单元通过运动导向单元安装于基体的框型结构内侧，运动导向单元两端与基体的内壁固定连接，运动位移输出单元下端与柔性铰链放大单元上端固定连接，压电驱动单元固定于柔性铰链放大单元与基体框型结构内侧底部之间。
进一步的，运动位移输出单元设有横向卡槽，运动导向单元卡设于运动位移输出单元的横向卡槽内。
进一步的，基体内腔底部开设有顶紧螺丝孔，顶紧螺丝孔放置顶紧螺栓，顶紧螺栓与压电驱动单元底部接触。
进一步的，柔性铰链放大单元包括两个上横杆、两个竖向横杆和两个下横杆，两个下横杆之间通过限位结构连接，两个下横杆靠近的一端底部与基体内腔底部通过椭圆凹面支点连接，两个下横杆远离的一端通过椭圆柔性铰链分别固定连接有一个竖向横杆，两个竖向横杆的一端通过椭圆柔性铰链分别固定连接有一个上横杆，两个上横杆的端部分别通过连杆与运动位移输出单元下端固定连接。
进一步的，两个竖向横杆平行设置；两个竖向横杆分别与两个上横杆和两个下横杆垂直设置，两个上横杆和两个下横杆平行设置，两个上横杆在一条直线上，两个下横杆在一条直线上。
进一步的，限位结构包括上顶面限位框和平行四边形放大侧框，上顶面限位框的两端分别通过平行四边形放大侧框与两个下横杆端部固定连接。
进一步的，上顶面限位框的下表面为椭圆凸面，上顶面限位框下表面两侧设有用于夹持压电驱动单元的上限位块，基体的内腔底部上设有下限位块，压电驱动单元上端两侧通过上限位块侧向定位，压电驱动单元下端两侧通过下限位块侧向定位。
进一步的，压电驱动单元上端为平面，压电驱动单元的上端与上顶面限位框的下表面线接触。
进一步的，柔性铰链放大单元的上限位块和下限位块均设有方形开槽，方形开槽沿上限位块和下限位块竖向方向设置，平行四边形放大侧框上开设有竖向槽孔，竖向槽孔上下各设有一个槽孔，槽孔的宽度不超过平行四边形放大侧框宽度的20％。
进一步的，还包括连接于压电驱动单元的控制系统，控制系统包括ADC模块、CPU控制器、DAC模块和运算放大电路；位移控制信号通过ADC模块传输至CPU控制器，同时通过位移测量传感器实时监测平台位移数据，并实时将平台位移数据通过ADC模块反馈至CPU控制器，CPU控制器根据接收到位移命令信号与反馈信号得到数字输出量，并将这个数字输出量通过DAC模块输出电压信号至驱动电路，驱动电路将电压信号进行DC/DC转换并通过高压运算放大器将该电压信号转换为DAC模块所需要的电压信号，并将之加在压电元件正负极，使其发生逆压电效应。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明一种基于压电驱动的运动平台装置，包括压电驱动单元、基体、柔性铰链放大单元、运动导向单元和运动位移输出单元，采用框型结构的基体作为压电驱动单元运动放大的载体，运动位移输出单元通过运动导向单元安装于基体的框型结构内侧，运动导向单元两端与基体的内壁固定连接，运动位移输出单元下端与柔性铰链放大单元上端固定连接，压电驱动单元固定于柔性铰链放大单元与基体框型结构内侧底部之间，通过在运动位移输出单元与压电驱动单元之间设置柔性铰链放大单元，利用柔性铰链放大单元作为放大机构，在基体内进行运动放大，从而实现压电驱动单元微位移从运动位移输出单元输出达到放大的效果，从而实现了最大输出几十微米的输出量，大大提高了压电驱动平台的最大输出位移。
进一步的，采用柔性铰链放大结构，运动位移输出结构在运动导向结构的约束下，由柔性铰链放大结构推动，实现负载物体稳定的定向位移，最终实现大输出位移，结构简单，运动稳定。
进一步的，基体内腔底部开设有顶紧螺丝孔，顶紧螺丝孔放置顶紧螺栓，顶紧螺栓与压电驱动单元底部接触，既可以减弱加工误差带来的不可控装配匹配问题，又可以进一步调节预加应力的大小保证压电驱动单元的最佳表现。
进一步的，柔性铰链放大单元包括两个上横杆、两个竖向横杆和两个下横杆，两个下横杆之间通过限位结构连接，两个下横杆靠近的一端底部与基体内腔底部通过椭圆凹面支点连接，可以实现多级的放大输出，提高了放大倍数，同时采用两侧对称设置的结构，进一步提高了输出的稳定性。
进一步的，通过在上限位块和下限位块上开设方形开槽，可以使得包围的这部分具有一定的弹性，进而增加柔性度，防止压电驱动单元在电场作用下的形变导致的开裂情况。
进一步的，椭圆凹面支点采用两个半椭圆形构成的工字型结构的柔性铰链，保证了其在具有较大应力的具有一定的柔度，从而更好地传递所述柔性铰链放大结构的放大形变量。
进一步的，还包括与压电驱动单元连接的控制系统，将应变片贴在压电驱动单元上，通过应变片检测位移信号，根据应变片的信号去控制压电驱动单元的输入电压，进而形成电路上的闭环控制，使运动平台精度更高——迟滞稳定在10％以内，蠕变系数小于5％，同时最小位移分辨率可以达到5nm甚至更小。
附图说明
图1是本发明实施例中运动平台的三维结构示意图。
图2是本发明实施例中基体部分俯视图。
图3是本发明实施例中机械局部放大图。
图4是本发明实施例中电路连接示意图。
图5是本发明实施例中主控逻辑示意图。
图6是本发明实施例中传感器测量电路示意图。
图7是应用实例的迟滞特性图。
图8是应用实例的蠕变特性图。
图9是应用实例的最大速度曲线图。
图10是应用实例的位移分辨率特性图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
如图1所示，一种基于压电驱动的运动平台装置，包括压电驱动单元1、基体2、柔性铰链放大单元3、运动导向单元4和运动位移输出单元5，基体2为框型结构，运动位移输出单元5通过运动导向单元4安装于基体2的框型结构内侧，运动导向单元4两端与基体2的内壁固定连接，运动位移输出单元5下端与柔性铰链放大单元3上端固定连接，压电驱动单元1固定于柔性铰链放大单元3与基体2框型结构内侧底部之间。
具体的，运动位移输出单元5设有横向卡槽，运动导向单元4卡设于运动位移输出单元5的横向卡槽内。柔性铰链放大单元3包括两个上横杆、两个竖向横杆和两个下横杆，两个下横杆之间通过限位结构连接，两个下横杆靠近一端底部与基体2内腔底部通过椭圆凹面支点34连接，两个下横杆远离的一端通过椭圆柔性铰链36分别固定连接有一个竖向横杆，两个竖向横杆的一端通过椭圆柔性铰链分别固定连接有一个上横杆37，两个上横杆37的端部分别通过连杆与运动位移输出单元5下端固定连接；压电驱动单元1安装于限位结构与基体2内腔底部之间，基体2内腔底部开设有顶紧螺丝孔21，用于放置顶紧螺栓，压电驱动单元1的下底面与基体2上的顶紧螺栓接触形成预加应力，既可以减弱加工误差带来的不可控装配匹配问题，又可以进一步调节预加应力的大小保证压电驱动单元1的最佳表现。两个竖向横杆平行设置；两个竖向横杆分别与两个上横杆和两个下横杆垂直设置，两个上横杆和两个下横杆平行设置，两个上横杆在一条直线上，两个下横杆在一条直线上。
具体的，如图1、图2所示，基体2的侧壁开设有定位孔22和紧固螺纹孔23，用于基体2的整体安装固定。所述压电驱动单元1设置在限位结构与基体2之间，根据压电驱动单元1的许用工作参数施加与极化方向同向的电场，通过逆压电效应产生伸长形变。
限位结构包括上顶面限位框32和平行四边形放大侧框35，上顶面限位框32的两端分别通过平行四边形放大侧框35与两个下横杆端部固定连接；上顶面限位框32的下表面为椭圆凸面，上顶面限位框32下表面两侧设有用于夹持压电驱动单元1的上限位块31，基体2的内腔底部上设有下限位块33，压电驱动单元1上端两侧通过上限位块31侧向定位，压电驱动单元1下端两侧通过下限位块33侧向定位。压电驱动单元1与限位结构的上限位块31和下限位块33构成装配体，通过侧面的限位结构大大增加了和压电驱动单元1的接触面积，能有效地保证柔性铰链放大单元3的受力点不偏离，提升运动位移输出单元5的工作稳定性。
上顶面限位框32、平行四边形放大侧框35与下横杆可为一体结构，或者是刚性固定连接。柔性铰链放大单元3为关于压电驱动单元1中线的左右对称结构。柔性铰链放大单元3对称分布在所述基体2的腔内。
压电驱动单元1上端为平面，压电驱动单元1的上端与上顶面限位框32的下表面线接触，如图3所示，在正向电场作用下，压电驱动单元1在拉伸时所产生的应力可以更加集中地施加到所述柔性铰链放大单元3上，使得上顶面限位框32的下表面不容易被所述压电驱动单元1在高频变作用力或微小撞击下产生微小凹坑，影响微观位移的稳定性，相比于面接触受力进一步提升装置使用寿命。
柔性铰链放大单元3的上限位块31和下限位块33均设有方形开槽，如图2所示，方形开槽沿上限位块31和下限位块33竖向方向设置，以增强限位结构的柔性度，由于压电驱动单元1会产生伸缩运动，通过在上限位块31和下限位块33上开设方形开槽，可以使得包围的这部分具有一定的弹性，进而增加柔性度，防止压电驱动单元1在电场作用下的形变导致的开裂情况。
两个下横杆靠近一端的底部与基体2内腔底部通过椭圆凹面支点34连接，椭圆凹面支点34作为基体2和柔性铰链结构3的连接结构，利用杠杆原理可以实现大比例的位移放大效果，椭圆凹面支点34采用两个半椭圆形构成的工字型结构的柔性铰链，保证了其在具有较大应力的具有一定的柔度，从而更好地传递所述柔性铰链放大结构3的放大形变量。椭圆凹面支点34是实现杠杆的支撑点，结构的尺寸产生的具体应力强度值，通过仿真软件进行验证，满足机械材料的最大许可应力。
平行四边形放大侧框35设置于压电驱动单元1两侧，平行四边形放大侧框35上开设有竖向槽孔，竖向槽孔上下各设有一个槽孔，槽孔的宽度不超过平行四边形放大侧框35宽度的20％，以方便实际的机械加工。通过仿真软件进行参数设置，检验是否符合应力等要求，在满足应力的约束条件下，实现最大位移放大。当所述压电驱动单元1在电场作用下伸长时，上顶面限位框32受力向上顶起，上顶面限位框32两端的平行四边形放大侧框35在力的作用下发生凹槽狭缝的相对运动，导致平行四边形放大侧框35和椭圆凹面支点34相交部分沿着所述压电驱动单元1伸长的反方向运动，即电驱动单元1伸长时，椭圆柔性铰链36向下运动，从而带动输出位移单元5向下运动，通过椭圆凹面支点34的杠杆作用将这一微小形变放大到所述柔性铰链放大单元3的两翼结构(两翼结构即两个竖向横杆)，即此时椭圆凹面支点34和椭圆柔性铰链36中间的两个下横杆沿着所述压电驱动单元1伸长的反向运动，最终实现微小位移的放大。
椭圆柔性铰链36由两个相背的椭圆形挖槽构成，通过控制椭圆的长轴和短轴长度提升柔性铰链结构的柔性度，同时根据所述压电驱动单元1伸长方向布置两个椭圆形挖槽的短轴位置。具体的，由于只考虑正向电场下所述压电驱动单元1的伸长形变，则椭圆凹面支点34和椭圆柔性铰链36中间的横杆沿着所述压电驱动单元1伸长方向运动，上翘为有效的运动方向，预测运动位移输出单元5向压电驱动单元1伸长的反方向运动，因此将两个椭圆形挖槽的短轴位置布置在远离压电驱动单元1的一侧，才能最大限度地提升柔性铰链的柔度效果；椭圆形挖槽的位置布置于距离下横杆端部的8％-10％，以达到最大的放大效果，短轴和长轴长度按比例设置，改变其比例，通过仿真软件可以得到不同的位移放大倍数，本申请的短轴和长轴长度比为2:3。
同理，柔性铰链放大单元3上其他柔性铰链结构也应该按照运动位移输出单元5的运动方向设置短轴偏心位置，偏心位置比例为2:3；如上横杆上的椭圆柔性铰链36，上方的椭圆形挖槽大于下方的挖槽，以最大化微小位移的形变传递效果。具体的机械结构采用弹簧钢，通过柔性铰链的放大作用，可以很好地传递应变位移。
在靠近运动位移输出单元5的一侧，所述分布式对称设置的上横杆37为柔性铰链放大单元3断口部分两侧的横杆，由于一整条长横杆对于输出位移的贡献很小，甚至产生负作用，因此将长横杆改进为分布式对称的推动横杆，既可以保证结构的对称性稳定，又可以进一步降低结构柔度不够对输出位移的限制。在实施例中，这是非常有意义和重要的一步，可以较大地提高输出位移的放大比。
运动位移输出单元5作为柔性铰链放大单元3和运动导向单元4的中间连接件，由承载负荷和实现实际输出位移的滑块构成。如前所述，压电驱动单元1在正向电场作用下伸长时，柔性铰链放大单元3传递的位移变化使得运动位移输出单元5朝着压电驱动单元1伸长的反方向运动，并在运动导向单元4的限制下不发生较大的倾转和横移。
所述运动导向机构4采用两个半椭圆形凹面围成的工字形结构的薄片结构，在运动位移输出单元5运动的带动下发生薄片的拉伸微变形，无上下摩擦，有效减小了动力损坏及对其他单元结构的机械配合要求，工作稳定性好，使用寿命长。而且半椭圆形包围的工字形结构既考虑了对薄片最小尺寸的加工工艺要求，又保证了机械上对运动位移输出单元5稳定导向和提高结构柔度的需求。
还包括与压电驱动单元连接的控制系统，控制系统包括ADC模块、CPU控制器、DAC模块和运算放大电路；当对平台发出位移命令后，首先位移命令信号通过ADC模块传输至CPU控制器，同时位移测量传感器实时监测平台位移情况，并实时将位移信号通过ADC模块反馈至CPU控制器，CPU控制器在接收到位移命令信号与反馈信号后，通过内置算法逻辑得到数字输出量，并将这个数字输出量通过16位D/A芯片DAC的8552端输出电压信号至驱动电路，驱动电路将电压信号进行DC/DC转换并通过高压运算放大器将该电压信号转换为压电元件所需要的电压信号，并将之加在压电元件正负极，使其发生逆压电效应，产生应变，该应变通过机械放大结构带动平台运动，使平台位移相应距离。
控制算法上采用闭环PID搭建控制算法，实际控制量和测量量为DA值和AD值，获得具有实时蠕变的闭环控制效果。普通的闭环控制对于蠕变的约束仍有欠缺，因此我们引入了多次迭代的思想用来校正PID控制算法，增益方向为最小二乘误差最小，进而削弱压电驱动器的迟滞缺点。然后，使用外部标准位移测量设备标定位移梯度，结合AD和DA精度使用合适阶次的Newton-Lagrange插值方式建表，所建表为DA、DA输出表。结合上述所有操作形成了闭环控制结合模糊集合分析建表优化控制方案，得到控制量DA输出待DAC模块输出。其中，DAC模块采用16位D/A芯片DAC8552，主从通讯模式为SPI。
位移测量传感器具体的电路设计如图6所示，包括：1-应变计半桥电路，2-电压跟随电路和3-减法放大电路。其中，1-应变计半桥电路由一对微应变式应变计和一对标准电阻构成，工作状态下可得到两桥臂电压u1、u2。为了隔离这一部分电路的各个子部分，后接2-电压跟随电路提高阻抗消除干扰，得到u10、u20。然后进入3-减法放大电路，输出电压u0待ADC模块采集。其中，ADC模块采用24位A/D采集芯片ADS1115，主从通讯模式为IIC。
结合该压电驱动纳米精度运动平台及其控制系统，设置压电驱动纳米精度运动平台，该平台采用压电陶瓷作为其驱动器件，采用了本发明专利设计方法；最终，测试了该平台的最大位移、迟滞、蠕变、最大速度、分辨率等相关参数。
在开环，电压控制的操作中，压电陶瓷的位移曲线显示出很强的迟滞现象，通常会随着电压或磁场强度的增加而增加。通过本发明设计，该平台移动的迟滞有了明显的改善，图7是该平台的迟滞特性曲线。在测试过程中，分别对升压和降压两个方向的输出位移进行了测量，最终得到其迟滞特性曲线。通过该曲线，我们可以得到该压电驱动平台的最大位移为74.6um。通过计算，得到其迟滞为6.8％，相比于一般的压电驱动器迟滞(多数在15％左右)，有了很大的提高。
蠕变描述了在不改变驱动电压的情况下位移随时间的变化。蠕变速度随时间呈对数下降。引起滞后的相同材料属性也会引起蠕变行为。具体的蠕变特性公式：
其中，ΔL(t)表示位移与时间的关系[m]，ΔL(t)t＝0.1s表示应力变化结束后0.1秒处的位移[m]，γ表示蠕变系数，t表示时间[s]。
由于压电元件都存在蠕变现象，所以作为以压电元件为驱动的压电平台也存在蠕变现象。现有压电驱动平台的蠕变大约在10％左右。为了比较本发明专利优势所在，测试了本实例的蠕变特性曲线。图8是本实例的蠕变曲线图，通过计算我们可以得到该压电驱动平台的蠕变系数为0.79％，相比于一般的压电驱动平台，其蠕变缩小了10倍以上，极大的提高了压电驱动微位移平台的稳定性和准确性。
压电驱动微位移平台的最大速度反映了该平台位移输出的快慢。由于在很多应用场合，对于平台位移快慢有一定要求，所以对该项指标进行了测试。由于压电堆在电压驱动下的位移伸长时间基本为一定值，所以在驱动电压越大时，其最大速度越大。所以我们在这里测试了压电单晶驱动平台在驱动电压为150V时，其位移随时间变化曲线，如图9所示。通过该图我们可以看出，其最大速度为2.8m/s。对于压电微位移驱动平台而言，可以达到在施加驱动电压后瞬间达到其位移输出。
压电驱动微位移平台的最小位移分辨率反映了其所能输出位移的最小分度。通过对该平台施加8阶梯的阶梯波电压，逐步逼近其最小位移，最终测得了其最小位移分辨率。图10为本实例的位移分辨率曲线图，通过图中的八阶梯波，我们可以看出，每一个阶梯波的范围约为2.5nm，说明其位移分辨率为2.5nm，可以实现高精度驱动控制。
Claims (10)
1.一种基于压电驱动的运动平台装置，其特征在于，包括压电驱动单元(1)、基体(2)、柔性铰链放大单元(3)、运动导向单元(4)和运动位移输出单元(5)，基体(2)为框型结构，运动位移输出单元(5)通过运动导向单元(4)安装于基体(2)的框型结构内侧，运动导向单元(4)两端与基体(2)的内壁固定连接，运动位移输出单元(5)下端与柔性铰链放大单元(3)上端固定连接，压电驱动单元(1)固定于柔性铰链放大单元(3)与基体(2)框型结构内侧底部之间。
2.根据权利要求1所述的一种基于压电驱动的运动平台装置，其特征在于，运动位移输出单元(5)设有横向卡槽，运动导向单元(4)卡设于运动位移输出单元(5)的横向卡槽内。
3.根据权利要求1所述的一种基于压电驱动的运动平台装置，其特征在于，基体(2)内腔底部开设有顶紧螺丝孔(21)，顶紧螺丝孔(21)放置顶紧螺栓，顶紧螺栓与压电驱动单元(1)底部接触。
4.根据权利要求1所述的一种基于压电驱动的运动平台装置，其特征在于，柔性铰链放大单元(3)包括两个上横杆、两个竖向横杆和两个下横杆，两个下横杆之间通过限位结构连接，两个下横杆靠近的一端底部与基体(2)内腔底部通过椭圆凹面支点(34)连接，两个下横杆远离的一端通过椭圆柔性铰链(36)分别固定连接有一个竖向横杆，两个竖向横杆的一端通过椭圆柔性铰链分别固定连接有一个上横杆(37)，两个上横杆(37)的端部分别通过连杆与运动位移输出单元(5)下端固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种基于压电驱动的运动平台装置，其特征在于，两个竖向横杆平行设置；两个竖向横杆分别与两个上横杆和两个下横杆垂直设置，两个上横杆和两个下横杆平行设置，两个上横杆在一条直线上，两个下横杆在一条直线上。
6.根据权利要求4所述的一种基于压电驱动的运动平台装置，其特征在于，限位结构包括上顶面限位框(32)和平行四边形放大侧框(35)，上顶面限位框(32)的两端分别通过平行四边形放大侧框(35)与两个下横杆端部固定连接。
7.根据权利要求6所述的一种基于压电驱动的运动平台装置，其特征在于，上顶面限位框(32)的下表面为椭圆凸面，上顶面限位框(32)下表面两侧设有用于夹持压电驱动单元(1)的上限位块(31)，基体(2)的内腔底部上设有下限位块(33)，压电驱动单元(1)上端两侧通过上限位块(31)侧向定位，压电驱动单元(1)下端两侧通过下限位块(33)侧向定位。
8.根据权利要求4所述的一种基于压电驱动的运动平台装置，其特征在于，压电驱动单元(1)上端为平面，压电驱动单元(1)的上端与上顶面限位框(32)的下表面线接触。
9.根据权利要求1所述的一种基于压电驱动的运动平台装置，其特征在于，柔性铰链放大单元(3)的上限位块(31)和下限位块(33)均设有方形开槽，方形开槽沿上限位块(31)和下限位块(33)竖向方向设置，平行四边形放大侧框(35)上开设有竖向槽孔，竖向槽孔上下各设有一个槽孔，槽孔的宽度不超过平行四边形放大侧框(35)宽度的20％。
10.根据权利要求1所述的一种基于压电驱动的运动平台装置，其特征在于，还包括连接于压电驱动单元(1)的控制系统，控制系统包括ADC模块、CPU控制器、DAC模块和运算放大电路；位移控制信号通过ADC模块传输至CPU控制器，同时通过位移测量传感器实时监测平台位移数据，并实时将平台位移数据通过ADC模块反馈至CPU控制器，CPU控制器根据接收到位移命令信号与反馈信号得到数字输出量，并将这个数字输出量通过DAC模块输出电压信号至驱动电路，驱动电路将电压信号进行DC/DC转换并通过高压运算放大器将该电压信号转换为DAC模块所需要的电压信号，并将之加在压电元件正负极，使其发生逆压电效应。
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