CN114513142A - 一种三自由度压电驱动微纳定位平台 - Google Patents

一种三自由度压电驱动微纳定位平台 Download PDF

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CN114513142A CN202210128107.9A CN202210128107A CN114513142A CN 114513142 A CN114513142 A CN 114513142A CN 202210128107 A CN202210128107 A CN 202210128107A CN 114513142 A CN114513142 A CN 114513142A
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Abstract

本发明涉及压电驱动微纳定位平台技术领域,尤其是涉及一种三自由度压电驱动微纳定位平台。包括基座,所述基座中心设有可旋转的工作平台,所述工作平台的四周设有四个压电驱动单元,所述压电驱动单元通过柔性铰链与所述工作平台连接;所述工作平台的转动范围θ、偏心距e、所述压电驱动单元的最大驱动行程x之间的关系满足以下公式:
Figure DDA0003501390190000011
该定位平台通过改变压电驱动单元的位置,以工作平台的中心线为基准,分别将四个压电驱动单元平移偏心距e,四个压电驱动单元同时输出驱动位移,工作平台将受到顺时针或逆时针的力矩而旋转,实现增加对工作平台的驱动自由度的目的。

Description

一种三自由度压电驱动微纳定位平台
技术领域
本发明涉及压电驱动微纳定位平台技术领域,尤其是涉及一种三自由度压电驱动微纳定位平台。
背景技术
随着科学技术的发展,在工业生产和高新技术领域中,包括光学仪器、医疗器械、航天航空、微型机器人和精密机械装置等领域,对高精度控制和微纳米精密驱动技术的要求日益提高。致动器作为各类机电系统的关键核心元件,特别在微纳米精密驱动领域中,对其结构尺寸和和驱动定位精度的要求越来越高。利用压电材料的逆压电效应进行驱动的压电致动器具有高定位精度、纳米级位移分辨率、大输出力(力矩)、结构紧凑、微秒级别的响应速度、抗磁干扰等优点,在很多高新领域拥有广阔的应用前景,近年来得到广泛的研究和应用。
《压电驱动串级菱形位移放大微定位平台的设计》(出自于仪器仪表学报,2019.40(1),第52-61页)中提出一种串级菱形位移放大机构,设计了嵌套式压电驱动二维微定位平台,该压电驱动串级菱形位移放大微定位平台具有大行程、体积小、精度高的特点。《串联式二维微定位平台的设计》(出自《机械设计与制造》,2018(z1):第88-91页)设计了一种串联式二维微定位平台,根据桥式放大原理设计了单向的运动机构,将两个单向机构通过串联方式连接实现二维的独立运动,最小分辨达到50nm。《基于柔性铰链杠杆放大机构的二维微位移平台设计》(出自制造业信息化,2014.12:第165-168页)基于柔性铰链杠杆放大机构的二维微位移平台设计。《双向作动大行程二自由度稳像机构》(出自光学精密工程,2017.25(6):第1494-1501页)设计了一种可伸缩双向作动的压电作动器,并基于此并联设计了二自由度压电稳像机构,驱动行程为67μm。
通过对相关文献的总结,可以发现桥式(菱形)机构广泛用于压电定位平台的设计中,是一种综合性能较好的柔性位移放大机构,具有位移放大比大、结构紧凑、易于加工、输出稳定的特点。杠杆机构较少用于压电定位平台的设计,其原因之一就是结构不够紧凑,另外还存在固有的非驱动方向误差位移,《压电驱动串级菱形位移放大微定位平台的设计》通过对称布置两个杠杆机构的方式较好解决这一问题。由于所采用桥式机构的横向刚度不足,导致《双向作动大行程二自由度稳像机构》中设计的二自由度压电稳像机构存在严重的耦合位移。
现有平面结构的压电定位平台基本只能对工作平台实现平面内二自由度驱动,现阶段由多个压电驱动单元通过串联或者并联的方式组成压电定位平台,其每个压电驱动单元仅能实现平移或旋转中的一个自由度,若增加对工作平台的驱动自由度只能通过增加压电驱动单元的数量。因此,如何使压电驱动单元同时实现平移和旋转驱动,在不增加压电驱动单元数量的前提下增加压电定位平台对工作平台的驱动自由度是本领域需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种三自由度压电驱动微纳定位平台,该三自由度压电驱动微纳定位平台压能够解决压电驱动单元同时实现平移和旋转驱动,解决了在不增加压电驱动单元数量的前提下增加压电定位平台对工作平台的驱动自由度的问题。
本发明提供一种三自由度压电驱动微纳定位平台,包括基座,所述基座中心设有可旋转的工作平台,所述工作平台的四周设有四个压电驱动单元,所述压电驱动单元通过柔性铰链与所述工作平台连接;
所述工作平台的转动范围θ、偏心距e、所述压电驱动单元的最大驱动行程x之间的关系满足以下公式:
Figure BDA0003501390170000031
其中,所述偏心距e为所述工作平台中心线与所述压电驱动单元中心线之间的垂直距离。
进一步地,所述柔性铰链由两个深切口椭圆柔性铰链串联组成。
进一步地,所述柔性铰链的中心线与所述压电驱动单元的中心线对齐。
进一步地,所述压电驱动单元包括第一连接凸台、第二连接凸台、第一输出凸台、第二输出凸台、压电叠堆、四个桥式机构;
所述压电叠堆的两端分别与所述第一连接凸台、所述第二连接凸台连接;所述第一连接凸台、所述第二连接凸台两端均对称设有所述桥式机构;其中在同一水平面的两个所述桥式机构与所述第一输出凸台连接,另外两个所述桥式机构与所述第二输出凸台连接;所述第一输出凸台与所述基座连接,所述第二输出凸台与所述工作平台连接。
进一步地,所述第二输出凸台通过所述柔性铰链与所述工作平台连接。
进一步地,所述桥式机构包括四个柔性臂和四个斯托克-罗素机构;其中第一柔性臂和第二柔性臂对称设在所述第一输出凸台的两侧,并且与所述第一输出凸台通过柔性铰链连接;第三柔性臂和第四柔性臂对称设在所述第二输出凸台的两侧,并且与所述第二输出凸台通过柔性铰链连接;第一斯托克-罗素机构、第二斯托克-罗素机构、第三斯托克-罗素机构、第四斯托克-罗素机构分别位于第一柔性臂、第二柔性臂、第三柔性臂、第四柔性臂靠近所述压电叠堆的一侧。
进一步地,所述第一柔性臂、所述第三柔性臂通过柔性铰链与所述第一连接凸台连接;所述第二柔性臂、所述第四柔性臂通过柔性铰链与所述第二连接凸台连接。
进一步地,所述第一斯托克-罗素机构通过柔性铰链分别与所述第一连接凸台、所述第一输出凸台、所述第二斯托克-罗素机构连接;
所述第二斯托克-罗素机构通过柔性铰链分别与所述第二连接凸台、所述第一输出凸台、所述第一斯托克-罗素机构连接;
所述第三斯托克-罗素机构通过柔性铰链分别与所述第一连接凸台、所述第二输出凸台、所述第四斯托克-罗素机构连接;
所述第四斯托克-罗素机构通过柔性铰链分别与所述第二连接凸台、所述第二输出凸台、所述第三斯托克-罗素机构连接。
进一步地,所述基座设有若干个固定孔。
进一步地,所述基座的形状为正方形,所述基座设有四个所述固定孔,四个所固定孔分别位于所述基座的四个角。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
(1)本发明提供的三自由度压电驱动微纳定位平台,通过改变压电驱动单元的位置,以工作平台的中心线为基准,分别将四个压电驱动单元平移偏心距e,四个压电驱动单元同时输出驱动位移,工作平台将受到顺时针或逆时针的力矩而旋转,实现增加对工作平台的驱动自由度的目的。
(2)本发明提供的三自由度压电驱动微纳定位平台,能够使压电驱动单元同时实现平移和旋转驱动,在不增加压电驱动单元数量的前提下实现了增加压电定位平台对工作平台驱动自由度的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中三自由度压电驱动微纳定位平台的结构示意图;
图2为本发明实施例中三自由度压电驱动微纳定位平台的主视图;
图3为本发明实施例中三自由度压电驱动微纳定位平台的第一柔性铰链的结构示意图;
图4为本发明实施例中压电驱动单元的结构示意图;
图5为本发明实施例中工作平台旋转原理示意图。
附图标记说明:1-基座、101-固定孔、2-工作平台、3-压电驱动单元、301-压电叠堆、302-第一输出凸台、303-第二输出凸台、304-第一连接凸台、305-第二连接凸台、306-第一柔性臂、307-第二柔性臂、308-第三柔性臂、309-第四柔性臂、310-第一斯托克-罗素机构、311-第二斯托克-罗素机构、312-第三斯托克-罗素机构、313-第四斯托克-罗素机构、314-第二柔性铰链、4-第一柔性铰链。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
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"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一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中,"多个"的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。此外,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例
一种三自由度压电驱动微纳定位平台,如图1和图2所示。
本实施例中的三自由度压电驱动微纳定位平台是由一块铝板经线切割加工而成。基座1为正方形,基座1的四个角上均设有固定孔101。基座1中心为工作平台2,工作平台2的形状为正方形,工作平台2的四个边均设有凸起,凸起与压电驱动单元3连接,每个压电驱动单元3均通过第一柔性铰链4与工作平台2连接。第一柔性铰链4由两个深切口椭圆柔性铰链串联组成,如图3所示;第一柔性铰链4的两端分别与压电驱动单元3和工作平台2连接。
为了使压电驱动单元3对工作平台2进行更精确的驱动,抑制误差位移,需要导向机构具备以下特征:1、导向机构在驱动方向有尽可能小的刚度;2、导向机构在非驱动方向有尽可能大的刚度。以柔度比(旋转刚度与拉伸刚度的比值)为评估指标,柔度比越小,导向性能越好。串联两个柔性铰链相比单个柔性铰链具有更小的旋转刚度,因此将两个深切口椭圆柔性铰链串联设计作为三自由度压电驱动微纳定位平台的导向机构,结构如图3所示,布置方式如图1所示。通常柔性铰链的旋转刚度远小于拉伸刚度,因此在垂直于驱动方向对称布置两个柔性铰链便能获得较好的导向能力。其工作原理是利用结构薄弱区域的弹性变形实现微小范围的移动,具有高精度、无摩擦、无间隙等优点。对比几种传统柔性铰链(半圆式、浅切口椭圆式、深切口椭圆式)的特点之后,选择深切口椭圆柔性铰链作为本发明定位平台的导向机构。
为了提高深切口椭圆柔性铰链的导向能力,以柔度比(旋转刚度与拉伸刚度的比值)为评估指标,对其进行参数优化,柔度比越小,导向性能越好。建立深切口椭圆柔性铰链的旋转刚度与拉伸刚度的解析模型,分别以深切口椭圆柔性铰链的各个结构参数为变量对解析模型进行求解,得到最小柔度比所对应的结构参数则为最优结构参数。如图3所示为优化后的深切口椭圆柔性铰链,以该柔性铰链设计的导向机构具有最大程度抑制压电定位平台的非驱动方向误差位移的能力。
每个压电驱动单元3的中心线与工作平台2的中心线均存在偏差,用偏心距e表示,偏心距e为工作平台2中心线与压电驱动单元3中心线之间的垂直距离。传统压电定位平台是通过叠加压电驱动单元的数量增加对工作平台的驱动自由度,本发明创新性的通过改变压电驱动单元3的位置,以工作平台2的中线为基准,分别将四个压电驱动单元3顺时针平移偏心距e,如图1和图5所示,此时四个压电驱动单元3同时输出驱动位移,工作平台2将受到顺时针或逆时针的力矩而旋转,实现增加对工作平台2的驱动自由度的目的。图5为工作平台2的旋转示意图,工作平台2的转动范围θ与偏心距e和压电驱动单元3的最大驱动行程x相关,关系式如下:
Figure BDA0003501390170000071
可见当压电驱动单元3的最大行程确定后,选择较小的偏心距可以获得较大的旋转范围。其中第一柔性铰链4的中心线与压电驱动单元3的中心线对齐。
本实施例将四个压电驱动单元3的中心线与工作平台2的中心线同时向逆时针方向偏移了一定距离,当四个压电驱动单元3同时推动或拉动工作平台2时,工作平台2将受到顺时针或者逆时针的力矩,由此产生绕Z轴旋转的自由度,由于并未引入非驱动方向的额外结构,所以不会影响X或Y方向的移动自由度。
如图4所示,压电驱动单元3包括第一连接凸台304、第二连接凸台305、第一输出凸台302、第二输出凸台303、压电叠堆301、四个桥式机构。压电叠堆301的左右两端分别与第一连接凸台304、第二连接凸台305的凸起部位连接;第一连接凸台304、第二连接凸台305的上下两端均对称设有桥式机构;其中在同一水平面的上面两个桥式机构与第一输出凸台302连接,下面的两个桥式机构与第二输出凸台303连接;第一输出凸台302与基座1连接,第二输出凸台303通过第一柔性铰链4与工作平台2连接。
压电叠堆301随着控制电压的上升而伸长,输出水平推力,迫使外侧的四个桥式机构产生扭转变形,由于压电驱动单元3与基座1连接的一端为固定约束,因此在与第一柔性铰链4连接的一端产生输入位移。同理,控制电压下降则产生输出位移。
本实施例中的桥式机构包括四个柔性臂和四个斯托克-罗素机构,为了更清楚的展示四个柔性臂和四个斯托克-罗素机构的结构,在图4中分别用虚线框圈出。斯托克-罗素机构(英文名字为Scott–Russell mechanism),是一种直线运动转换机构,由两个刚性块与柔性铰链组成,实现将一个方向位移向垂直方向的转换。本发明中的斯克托-罗素机构有如下作用:1、将压电叠堆的输出位移转化为垂直方向的位移;2、提高所在压电驱动单元的结构刚度。
第一桥式机构由第一柔性臂306和第一斯托克-罗素机构310组成,第二桥式机构由第二柔性臂307和第二斯托克-罗素机构311组成,第三桥式机构由第三柔性臂308和第三斯托克-罗素机构312组成,第四桥式机构由第四柔性臂309和第四斯托克-罗素机构313组成。其中第一柔性臂306和第二柔性臂307对称设在所述第一输出凸台302的左右两侧,并且与第一输出凸台302通过柔性铰链连接;第三柔性臂308和第四柔性臂309对称设在第二输出凸台303的左右两侧,并且与第二输出凸台303通过柔性铰链连接;第一斯托克-罗素机构310、第二斯托克-罗素机构311、第三斯托克-罗素机构312、第四斯托克-罗素机构313分别位于第一柔性臂306、第二柔性臂307、第三柔性臂308、第四柔性臂309靠近压电叠堆301的一侧。
第一斯托克-罗素机构310通过柔性铰链分别与第一连接凸台304、第一输出凸台302、第二斯托克-罗素机构311连接;第二斯托克-罗素机构311通过柔性铰链分别与第二连接凸台305、第一输出凸台302、第一斯托克-罗素机构310连接;第三斯托克-罗素机构312通过柔性铰链分别与第一连接凸台304、第二输出凸台303、第四斯托克-罗素机构313连接;第四斯托克-罗素机构313通过柔性铰链分别与第二连接凸台305、第二输出凸台303、第三斯托克-罗素机构312连接。为了与第一柔性铰链4区分开将桥式机构中使用的全部柔性铰链命名为第二柔性铰链314,第二柔性铰链314为圆弧柔性铰链。
桥式机构具有位移放大比大、结构紧凑、易于加工、输出线性度好等优点,经常作为定位平台的压电驱动单元。针对目前存在横向刚度较低的问题,设计了如图4所示的桥式机构。以桥式位移放大机构为基础,增加其横向刚度本质上是提高柔性臂的压杆稳定性,而柔性臂的结构尺寸决定桥式位移放大机构的输出性能,因此难以通过传统的较大范围改变柔性臂的结构尺寸来提高压杆稳定性。本发明通过增加柔性臂的等效截面面积来提高桥式位移放大机构的横向刚度。
斯托克-罗素机构具有运动解耦性能优越、导向性能好的特点,因此将其引入桥式位移放大机构,在四个柔性臂内侧分别增加一个斯托克-罗素机构组成复合柔性臂,提高柔性臂的等效截面面积,增加压电驱动单元的横向刚度,提高压电定位平台系统的驱动稳定性。
进一步对桥式机构进行参数分析,选择最优的结构参数以满足预期目标。由于桥式机构是中心对称的,因此取其中一个为计算对象,分析复合柔性臂的主要结构参数,建立理论模型,评估各个结构参数对位移放大比、驱动方向刚度、横向刚度的灵敏度,以所需求的最大驱动行程、最大输出力为约束条件,选择合适的结构参数以达到最大横向刚度。
本发明提供的三自由度压电驱动微纳定位平台平面二自由度工作原理如下:
以Y方向为例,工作平台在Y方向的移动由上面的压电驱动单元和下面的压电驱动单元共同驱动完成,使压电叠堆的电压降低,压电叠堆的电压升高,此时上面的压电驱动单元输出位移推动工作平台,下面的压电驱动单元输入位移拉动工作平台,工作平台实现Y方向的移动。X方向的工作原理与Y方向一致,工作平台在X方向的移动由左侧的压电驱动单元和右侧的压电驱动单元共同驱动完成。
本发明提供的三自由度压电驱动微纳定位平台绕Z轴旋转自由度的工作原理如下:
如图5所示为工作平台的旋转原理示意图,可以看出压电驱动单元的输入位移延长线与工作平台的中线存在偏心距e;如箭头方向所示,由于存在偏心距e,当四个压电驱动单元同时向工作平台输入位移x时,工作平台将受到顺时针方向的扭矩作用而产生旋转。
传统的压电定位平台是由压电驱动单元通过串联或者并联的方式组成,实现对工作平台的多自由度驱动。关于压电定位平台的串并联结构研究以及压电驱动单元输出性能的研究已经非常充分,但是仍然存在以下几种问题:
(1)导向机构对非驱动方向误差位移的抑制能力需要进一步提高,压电定位平台普遍存在非驱动方向的误差位移。采用以杠杆式机构为代表的非对称式位移放大机构的压电定位平台在原理上就存在非驱动方向位移;另一方面,由于加工或装配时的误差,采用对称式位移放大机构的压电定位平台也存在非驱动方向位移。通常采用柔性薄板作为导向机构来抑制非驱动方向的误差位移,其过于小的结构刚度导致误差位移的抑制能力较弱。
(2)压电驱动单元的横向(垂直于驱动方向)的刚度较弱。以桥式压电驱动单元为例,当其采用并联方式组成二维平面压电定位平台时,如果横向刚度较小,X(Y)方向桥式压电驱动单元工作时会造成Y(X)方向桥式压电驱动单元出现变形,致使两个方向不能同时工作。另外,较小的刚度将导致较低的共振频率,影响压电定位平台的适用范围。
(3)压电驱动单元只能实现一个自由度(平移或旋转)的驱动。现阶段由多个压电驱动单元通过串联或者并联的方式组成压电定位平台,其每个压电驱动单元仅能实现平移或旋转中的一个自由度,若增加对工作平台的驱动自由度只能通过增加压电驱动单元的数量。
本发明提供的三自由度压电驱动微纳定位平台,通过以下技术方案解决了以上现有技术问题:(1)采用两个串联的深切口椭圆柔性铰链为导向机构,具有最大程度抑制压电定位平台的非驱动方向误差位移的能力;(2)以桥式位移放大机构为基础,在四个柔性臂内侧分别增加一个斯托克-罗素机构,增加压电驱动单元的横向刚度,提高压电定位平台系统的驱动稳定性;(3)将四个压电驱动单元的中心线与工作平台的中心线同时向逆时针方向偏移了一定距离,当四个压电驱动单元同时推动或拉动工作平台时,工作平台将受到顺时针或者逆时针的力矩,由此产生绕Z轴旋转的自由度,并未引入非驱动方向的额外结构,不会影响X或Y方向的移动自由度。
本发明提供的三自由度压电驱动微纳定位平台,具有以下优点:
(1)通过采用两个串联的深切口柔性铰链作为导向机构,提高压电定位平台对非驱动方向误差位移的抑制能力,提升了压电定位平台的驱动精度。
(2)通过改进桥式机构的柔性臂,提高压电驱动单元的横向刚度,将X(Y)方向工作时对Y(X)方向的变形降到最低,避免因为变形严重导致两个方向的压电驱动单元不能同时工作,提高压电定位平台的驱动稳定性。
(3)通过改变压电驱动单元的位置,增加了对工作平台的驱动自由度,并通过参数优化提高工作平台的运动范围,扩大了该压电定位平台的使用范围。
(4)压电定位平台保持平面结构,具有高度紧凑性,提高了空间利用率,提高了一阶共振频率,扩大了该压电定位平台的使用范围。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种三自由度压电驱动微纳定位平台,其特征在于,包括基座,所述基座中心设有可旋转的工作平台,所述工作平台的四周设有四个压电驱动单元,所述压电驱动单元通过柔性铰链与所述工作平台连接;
所述工作平台的转动范围θ、偏心距e、所述压电驱动单元的最大驱动行程x之间的关系满足以下公式:
Figure FDA0003501390160000011
其中,所述偏心距e为所述工作平台中心线与所述压电驱动单元中心线之间的垂直距离。
2.根据权利要求1所述的三自由度压电驱动微纳定位平台,其特征在于,所述柔性铰链由两个深切口椭圆柔性铰链串联组成。
3.根据权利要求2所述的三自由度压电驱动微纳定位平台,其特征在于,所述柔性铰链的中心线与所述压电驱动单元的中心线对齐。
4.根据权利要求3所述的三自由度压电驱动微纳定位平台,其特征在于,所述压电驱动单元包括第一连接凸台、第二连接凸台、第一输出凸台、第二输出凸台、压电叠堆、四个桥式机构;
所述压电叠堆的两端分别与所述第一连接凸台、所述第二连接凸台连接;所述第一连接凸台、所述第二连接凸台两端均对称设有所述桥式机构;其中在同一水平面的两个所述桥式机构与所述第一输出凸台连接,另外两个所述桥式机构与所述第二输出凸台连接;所述第一输出凸台与所述基座连接,所述第二输出凸台与所述工作平台连接。
5.根据权利要求4所述的三自由度压电驱动微纳定位平台,其特征在于,所述第二输出凸台通过所述柔性铰链与所述工作平台连接。
6.根据权利要求4所述的三自由度压电驱动微纳定位平台,其特征在于,所述桥式机构包括四个柔性臂和四个斯托克-罗素机构;其中第一柔性臂和第二柔性臂对称设在所述第一输出凸台的两侧,并且与所述第一输出凸台通过柔性铰链连接;第三柔性臂和第四柔性臂对称设在所述第二输出凸台的两侧,并且与所述第二输出凸台通过柔性铰链连接;第一斯托克-罗素机构、第二斯托克-罗素机构、第三斯托克-罗素机构、第四斯托克-罗素机构分别位于第一柔性臂、第二柔性臂、第三柔性臂、第四柔性臂靠近所述压电叠堆的一侧。
7.根据权利要求6所述的三自由度压电驱动微纳定位平台,其特征在于,所述第一柔性臂、所述第三柔性臂通过柔性铰链与所述第一连接凸台连接;所述第二柔性臂、所述第四柔性臂通过柔性铰链与所述第二连接凸台连接。
8.根据权利要求7所述的三自由度压电驱动微纳定位平台,其特征在于,所述第一斯托克-罗素机构通过柔性铰链分别与所述第一连接凸台、所述第一输出凸台、所述第二斯托克-罗素机构连接;
所述第二斯托克-罗素机构通过柔性铰链分别与所述第二连接凸台、所述第一输出凸台、所述第一斯托克-罗素机构连接;
所述第三斯托克-罗素机构通过柔性铰链分别与所述第一连接凸台、所述第二输出凸台、所述第四斯托克-罗素机构连接;
所述第四斯托克-罗素机构通过柔性铰链分别与所述第二连接凸台、所述第二输出凸台、所述第三斯托克-罗素机构连接。
9.根据权利要求1所述的三自由度压电驱动微纳定位平台,其特征在于,所述基座设有若干个固定孔。
10.根据权利要求9所述的三自由度压电驱动微纳定位平台,其特征在于,所述基座的形状为正方形,所述基座设有四个所述固定孔,四个所固定孔分别位于所述基座的四个角。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115042010A (zh) * 2022-06-10 2022-09-13 长春工业大学 一种四压电驱动的拟间歇振动辅助偏摆车削装置

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