一种六自由度微位移压电驱动调节装置及调节方法制造方法及图纸

一种六自由度微位移压电驱动调节装置及调节方法，该装置由底部XYθZ调节机构，串联在XYθZ调节机构上的θXθYZ调节机构，和顶部载物台组成；XYθZ调节机构由底座，水平固支在底座且中心反对称布置的四个菱形位移放大驱动机构，以及与驱动机构通过柔性铰链连接的承载台组成；θXθYZ调节机构由垂直固支在承载台且中心反对称布置的四个菱形位移放大驱动机构组成；对XYθZ调节机构X(或Y)方向的一对压电堆施加差分电压，可实现平台X(或Y)轴平动；两对压电堆施加相同电压，可实现平台Z轴转动；对θXθYZ调节机构X和Y方向上两对压电堆分别施加差分电压，可实现平台X(或Y)轴转动；两对压电堆施加相同电压，可实现平台Z轴平动。本发明专利技术结构紧凑，控制简便，无摩擦，可实现六自由度高精度调节。

【技术实现步骤摘要】
一种六自由度微位移压电驱动调节装置及调节方法
本专利技术属于精密仪器
，具体涉及一种基于压电陶瓷驱动的六自由度微位移压电驱动调节装置及调节方法。技术背景随着航天工程等学科的迅速发展，高精度姿态调节机构在目标扫描探测、跟踪、瞄准以及天文望远镜、图像稳定控制、航天器通讯精确指向等方面得到了广泛应用，并发挥着日益重要的作用。以音圈电机为核心器件的电磁类作动装置，往往具有体积大，工作时有电磁泄漏，且位置保持时功耗大、发热严重等不足。基于传统摩擦铰链的连接方式，存在传动精度低、器件磨损，以及为了减少磨损而采用润滑导致的器件污染。压电作动器具有尺寸小、重量轻、功耗低、响应快、作动精度高、输出力大、发热小等特点，广泛应用于高精度调节和作动机构中。基于柔性铰链的传动基于结构的弹性变形，传动精度高，无摩擦，无需润滑等优点。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种六自由度微位移压电驱动调节装置及调节方法，能够使所驱动目标实现三轴转动和三轴平动解耦控制；该装置具有重量轻、无机械摩擦、分析和控制简单、能快速响应的特点。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种六自由度微位移压电驱动调节装置，其特征在于：包括由底座(1)，中心反对称布置且固支在底座(1)的第一菱形位移放大驱动机构(3)、第二菱形位移放大驱动机构(4)、第三菱形位移放大驱动机构(5)和第四菱形位移放大驱动机构(6)，以及同第一菱形位移放大驱动机构(3)、第二菱形位移放大驱动机构(4)、第三菱形位移放大驱动机构(5)、第四菱形位移放大驱动机构(6)用双轴柔性铰链连接的承载台(2)组成的XYθZ调节机构；由中心反对称布置且固支在承载台(2)上的第五菱形位移放大驱动机构(7)、第六菱形位移放大驱动机构(8)、第七菱形位移放大驱动机构(9)和第八菱形位移放大驱动机构(10)组成的θXθYZ...

【技术特征摘要】
1.一种六自由度微位移压电驱动调节装置，其特征在于：包括由底座(1)，中心反对称布置且固支在底座(1)的第一菱形位移放大驱动机构(3)、第二菱形位移放大驱动机构(4)、第三菱形位移放大驱动机构(5)和第四菱形位移放大驱动机构(6)，以及同第一菱形位移放大驱动机构(3)、第二菱形位移放大驱动机构(4)、第三菱形位移放大驱动机构(5)、第四菱形位移放大驱动机构(6)用双轴柔性铰链连接的承载台(2)组成的XYθZ调节机构；由中心反对称布置且固支在承载台(2)上的第五菱形位移放大驱动机构(7)、第六菱形位移放大驱动机构(8)、第七菱形位移放大驱动机构(9)和第八菱形位移放大驱动机构(10)组成的θXθYZ调节机构；以及θXθYZ调节机构上端同第五菱形位移放大驱动机构(7)、第六菱形位移放大驱动机构(8)、第七菱形位移放大驱动机构(9)和第八菱形位移放大驱动机构(10)用双轴柔性铰链连接的载物台(11)，所述载物台(11)上表面为物体安装平面，形状根据对象设定；所述XYθZ调节机构中，承载台(2)嵌套在底座(1)内部，承载台(2)中心同底座(1)内壁等距且与内壁之间留有作动间隙；第一菱形位移放大驱动机构(3)水平安装在底座(1)的驱动平台(1-11)上，其一端固定在底座(1)的限位板(1-12)上的限位槽(1-13)中，另一端作为位移输出端经过底座(1)的限位孔(1-14)与承载台(2)通过双轴柔性铰链一体化连接；第二菱形位移放大驱动机构(4)、第三菱形位移放大驱动机构(5)和第四菱形位移放大驱动机构(6)同底座(1)及承载台(2)的安装方式与第一菱形位移放大驱动机构(3)相同；所述θXθYZ调节机构中，第五菱形位移放大驱动机构(7)一端竖直固定在承载台(2)上，另一端作为位移输出端同载物台(11)通过双轴柔性铰链一体化连接；第六菱形位移放大驱动机构(8)、第七菱形位移放大驱动机构(9)和第八菱形位移放大驱动机构(10)同承载台(2)和载物台(11)的安装方式与第五菱形位移放大驱动机构(7)相同。2.根据权利要求1所述的一种六自由度微位移压电驱动调节装置，其特征在于：所述第一菱形位移放大驱动机构(3)由第一菱形位移放大机构(3-1)及其内带预紧力的第一压电堆(3-2)组成，第一菱形位移放大机构(3-1)一端留有安装螺纹孔；第二菱形位移放大驱动机构(4)、第三菱形位移放大驱动机构(5)、第四菱形位移放大驱动机构(6)、第五菱形位移放大驱动机构(7)、第六菱形位移放大驱动机构(8)、第七菱形位移放大驱动机构(9)和第八菱形位移放大驱动机构(10)与第一菱形位移放大驱动机构(3)结构相同。3.根据权利要求1所述的一种六自由度微位移压电驱动调节装置，其特征在于：XYθ...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩文文，徐明龙，肖瑞江，王源，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61