CN208788580U - 一种并联式精密操作机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于微/纳机械系统技术领域，具体涉及一种并联式精密操作机构，包括平台，基座和连接两者的运动传递机构，运动传递机构由三支结构相同的运动支链构成，三支运动支链呈圆周对称分布；每支运动支链包含双曲线轴柔性铰链和桥式位移放大机构，双曲线轴柔性铰链由一对有对称结构的曲线轴柔性铰链构成，其对称面与桥式位移放大机构沿输出方向的对称面相同，平台通过两条对称的曲线轴柔性铰链与桥式位移放大机构输出端连接，桥式位移放大机构固定端与基座连接。与现有技术相比，本实用新型使用对称双曲线轴柔性铰链使得机构具有对称结构，降低加工及装配难度，提高装置精度，同时增加机构的负载和抗扰动能力，简化了后期标定及控制难度。
Description
技术领域
本实用新型属于微/纳机械系统技术领域，具体是一种应用并联机构的微纳定位及操作机器人的并联式精密操作机构。
背景技术
精密微操作机器人在光电子工程、生命科学、半导体制造与检测、航空航天、精密加工等高科技领域中具有广阔的应用前景，为了实现纳米级的运动定位分辨率，传统铰链已被无间隙、无摩擦、无需润滑、无冲击的整块式柔性铰链所取代，压电陶瓷微位移驱动器及柔性机构结合是目前实现微纳米级定位操作平台的普遍方案。并联机构具有结构紧凑、运动链短、刚度高和承载能力大等优点，因此是多自由度微操作机器人的优选构型。但现有实现空间多自由度的并联柔性微操作机构通常需要将柔性铰链分解制造后再组装成整体，如韩国首尔国立大学的Hwa Soo Kim等提出的三自由度精密微动台，其装配复杂，对平台精度影响较大。
现有的曲线轴柔性铰链多自由度微操作装置，逐渐改善原来装配复杂和制造难度大的问题，但是现有曲线轴柔性铰链具有非对称的结构性质，导致并联机构整体具有非对称结构本体，增加了标定及控制的难度。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提出一种并联式精密操作机构，应用对称双曲线轴柔性铰链，使得各并联支链具有对称结构，从而保证并联机构整体具有对称结构，增加了机构的负载和抗扰动能力，降低标定及控制难度。
为实现上述目的，一种并联式精密操作机构，包括平台，基座和连接两者的运动传递机构，运动传递机构由三支结构相同的运动支链构成，三支运动支链呈圆周对称分布；每支运动支链包含双曲线轴柔性铰链和桥式位移放大机构，双曲线轴柔性铰链由一对有对称结构的曲线轴柔性铰链构成，其对称面与桥式位移放大机构沿输出方向的对称面相同，平台通过两条对称的曲线轴柔性铰链与桥式位移放大机构输出端连接，桥式位移放大机构固定端与基座连接。
该精密操作机构应用了对称双曲线轴柔性铰链，可实现运动支链的整块式设计及制造，降低加工及装配难度，提高装置精度。同时各运动支链及整体并联机构具有对称结构，增加了机构的负载和抗扰动能力，简化了后期标定及控制难度。
进一步地，桥式位移放大机构的中间连接压电陶瓷微位移驱动器，压电陶瓷微位移驱动器的微运动经过桥式位移放大机构放大传送至对称双曲线轴柔性铰链，再传送至平台；各运动支链配合运动实现平台的空间偏摆运动，可实现精密对准及进给微定位。压电陶瓷微位移驱动器也可以根据实际情况更换其他新型的微位移驱动器。
与现有技术相比，本实用新型使用对称双曲线轴柔性铰链用于实现空间多自由度柔性微动机构，使得机构具有对称结构本体。可实现运动支链的整块式设计及制造，降低加工及装配难度，提高装置精度。同时增加机构的负载和抗扰动能力，简化了后期标定及控制难度。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型运动支链的剖面示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。
实施例1
一种并联式精密操作机构，包括平台1，基座3和连接两者的运动传递机构，运动传递机构由三支结构相同的运动支链2构成，三支运动支链2呈圆周对称分布，各运动支链相互之间成120°夹角；每支运动支链2包含双曲线轴柔性铰链201和桥式位移放大机构202，双曲线轴柔性铰链201由一对有对称结构的曲线轴柔性铰链构成，其对称面与桥式位移放大机构202沿输出方向的对称面相同，平台1通过两条对称的曲线轴柔性铰链201与桥式位移放大机构202输出端连接，桥式位移放大机构202固定端与基座3连接。桥式位移放大机构202的中间连接压电陶瓷微位移驱动器4，微运动通过桥式位移放大机构202放大传送。
每一支运动支链的工作过程为：压电陶瓷微位移驱动器4的微运动驱使桥式位移放大机构202内的柔性铰链发生变形，放大传送至输出端，进而驱使对称双曲线轴柔性铰链201抬高平台1与该运动支链连接的一侧；各运动支链配合运动时，各支链的运动叠加可实现平台1的空间运动，可实现精密对准及进给微定位。
Claims (2)
1.一种并联式精密操作机构，其特征在于，包括平台，基座和连接两者的运动传递机构，运动传递机构由三支结构相同的运动支链构成，三支运动支链呈圆周对称分布；每支运动支链包含双曲线轴柔性铰链和桥式位移放大机构，双曲线轴柔性铰链由一对有对称结构的曲线轴柔性铰链构成，其对称面与桥式位移放大机构沿输出方向的对称面相同，平台通过两条对称的曲线轴柔性铰链与桥式位移放大机构输出端连接，桥式位移放大机构固定端与基座连接。
2.根据权利要求1所述的并联式精密操作机构，其特征在于，桥式位移放大机构的中间连接压电陶瓷微位移驱动器，微运动通过桥式位移放大机构放大传送。
Priority Applications (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN208788580U true CN208788580U (zh) | 2019-04-26 |
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| CN201821459027.7U Active CN208788580U (zh) | 2018-09-06 | 2018-09-06 | 一种并联式精密操作机构 |
Country Status (1)
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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2018
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