一种平板式三维大行程纳米操作平台制造技术

本发明专利技术公开了一种平板式三维大行程纳米操作平台，包括基体，在基体内设有XY平面运动末端和两套压电陶瓷驱动器Ⅰ加传动机构，其中一套沿X向设置，另一套沿Y向设置，XY平面运动末端采用空心柱状结构，XY平面运动末端的四周分别与两个沿X向设置的柔性机构Ⅰ和两个沿Y向设置的柔性机构Ⅰ连接，柔性结构Ⅰ通过与其垂直连接的柔性结构Ⅱ与基体连接，其中相邻的两个柔性结构Ⅱ与两个传动机构的桥式放大机构的输出端连接，在XY平面运动末端上安装有Z平台，在Z平台运动末端的下方设有压电陶瓷驱动器Ⅱ，压电陶瓷驱动器Ⅱ设置在XY平面运动末端的中空结构内。本发明专利技术行程大、结构紧凑、稳定。

A Flat-Plate Three-Dimensional Large-Range Nano-Operating Platform

The invention discloses a flat three-dimensional large-stroke nano-manipulation platform, which comprises a matrix. In the base body, there are XY plane moving end and two sets of piezoelectric ceramic actuator I plus transmission mechanism. One set is set along X direction, the other set is set along Y direction. The XY plane moving end adopts hollow column structure, and the four sides of XY plane moving end are respectively set up with two flexible mechanisms along X direction. The flexible structure I is connected with two flexible mechanisms I arranged along the Y direction. The flexible structure I is connected with the base through the flexible structure II vertically connected with it. The adjacent two flexible structures II are connected with the output of the bridge amplifier mechanism of the two transmission mechanisms. A Z platform is installed at the end of the XY plane motion, and a piezoelectric ceramic driver II and a piezoelectric ceramic drive are installed at the bottom of the moving end of the Z platform. Actuator II is arranged in a hollow structure at the end of the XY plane motion. The invention has large travel, compact structure and stability.

【技术实现步骤摘要】
一种平板式三维大行程纳米操作平台
本专利技术涉及一种纳米操作平台，特别是一种平板式三维大行程纳米操作平台。
技术介绍
随着科学的发展和技术的进步，在宏观尺度下技术已经相对成熟的加工和操作，在微纳领域也在经历快速的发展，比如生物医疗领域的细胞和组织操作、半导体领域的三维图案加工与表征等。在这些应用领域内，具有纳米级精度的操作平台是其中的核心部件之一。目前，纳米平台多为用压电陶瓷、音圈电机、电热或电磁驱动器等能够提供纳米级输出精度的驱动器驱动，而压电陶瓷相比其他驱动器具有高精度、高输出力、快速响应、可在常温环境下使用等优点，所以成为纳米操作平台驱动器非常好的选择。但压电陶瓷能够提供的输出位移有限(十～几十μm)，故而通常需要连接运动放大机构来保证足够的输出位移。但现有的压电陶瓷操作平台，多采用平面(二维)设计，由于空间尺寸和设计难度的限制，仍然没有克服操作行程小或者体积大的缺点，从而限制了其在特殊场景中的应用。
技术实现思路
本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种平板式三维大行程纳米操作平台，该平台行程大、结构紧凑、稳定。本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种平板式三维大行程纳米操作平台，其特征在于，包括基体，在所述基体内设有XY平面运动末端和两套压电陶瓷驱动器Ⅰ加传动机构，其中一套沿X向设置，另一套沿Y向设置，所述传动机构包括对称布置在所述压电陶瓷驱动器Ⅰ两侧的两个一级运动放大机构和两个杠杆放大机构以及一个桥式放大机构，所述桥式放大机构设置在两个所述杠杆放大机构之间，两个所述一级运动放大机构的输入端与所述压电陶瓷驱动器Ⅰ的输出端连接，两个所述一级运动放大机构的输出端各通过一根连接杆与两个所述杠杆放大机构的输入端连接，两个所述杠杆放大机构的输出端与所述桥式放大机构的两端连接，所述连接杆与所述压电陶瓷驱动器Ⅰ垂直，所述XY平面运动末端采用空心...

【技术特征摘要】
1.一种平板式三维大行程纳米操作平台，其特征在于，包括基体，在所述基体内设有XY平面运动末端和两套压电陶瓷驱动器Ⅰ加传动机构，其中一套沿X向设置，另一套沿Y向设置，所述传动机构包括对称布置在所述压电陶瓷驱动器Ⅰ两侧的两个一级运动放大机构和两个杠杆放大机构以及一个桥式放大机构，所述桥式放大机构设置在两个所述杠杆放大机构之间，两个所述一级运动放大机构的输入端与所述压电陶瓷驱动器Ⅰ的输出端连接，两个所述一级运动放大机构的输出端各通过一根连接杆与两个所述杠杆放大机构的输入端连接，两个所述杠杆放大机构的输出端与所述桥式放大机构的两端连接，所述连接杆与所述压电陶瓷驱动器Ⅰ垂直，所述XY平面运动末端采用空心柱状结构，所述XY平面运动末端的四周分别与两个沿X向设置的柔性机构Ⅰ和两个沿Y向设置的柔性机构Ⅰ连接，所述柔性结构Ⅰ通过与其垂直连接的柔性结构Ⅱ与所述基体连接，其中相邻的两个所述柔性结构Ⅱ与两个所述传动机构的桥式放大机构的输出端连接，在所述XY平面运动末端上安装有Z平台，所述Z平台包括固接在所述XY平面运动末端底部的...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢康康，田延岭，王福军，周重凯，马越，张大卫，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12