The invention discloses a six-degree-of-freedom large-stroke uncoupled large-hollow series-parallel piezoelectric micro-motion platform, including a base, a moving table, a second platform and a first platform; the first guiding unit, a second guiding unit, a third guiding unit, a fourth guiding unit, a fifth guiding unit and a sixth guiding unit are connected successively to the second platform and the first platform, respectively; The driving unit consists of a second driving unit in the second guiding unit and a third driving unit in the third guiding unit. The base is provided with a fourth driving unit, a fifth driving unit, a sixth driving unit and a seventh driving unit which are arranged in rectangular sequence and acts vertically on the second platform. The fifth driving unit is located below the second driving unit, and the sixth driving unit is located below the second driving unit. The lower part of the three driving units. The invention has the advantages of simple and compact structure, large working table, large displacement stroke, no displacement coupling, high natural frequency and easy integration of displacement sensors.
【技术实现步骤摘要】
六自由度大行程无耦合大中空串并联压电微动平台
本专利技术属于纳米定位
，涉及纳米定位系统中的微位移机构，特别涉及一种六自由度大行程无耦合大中空串并联压电微动平台。
技术介绍
压电微动平台是一种通过压电执行器驱动可产生弹性变形的柔性机构来传递位移与力的微位移机构。由于它没有铰链和轴承，所以不需要装配，不存在传动间隙，不产生摩擦与磨损；由于采用压电执行器驱动，故其位移分辨率可达到纳米级，响应时间可达到毫秒级，且刚度大、体积小、承载能力强。因此，它被广泛应用于精密加工与测试、光纤对接、微零件装配、细胞微操作等需要微/纳米定位的
中。如，在精密及超精密加工中，可实现刀具的微进给或加工误差的补偿；在精密测量中，可实现传感器的微调节；在扫描探针显微镜中，同微扫描探针相结合，可实现对微结构形貌的测量；在光纤对接中，可实现直径为几微米至十几微米的两光纤的精密对准；在MEMS（微机电系统）装配中，同微夹钳相结合，可将微轴、微齿轮装配成微部件；在生物工程中，同微冲击探针相结合，可向细胞注入或从细胞中提取相应成分。现有六自由度（沿x、y、z向移动以及绕x、y、z轴旋转）压电...
【技术保护点】
1.六自由度大行程无耦合大中空串并联压电微动平台，包括底座(1)和间隙设于底座(1)上方的用作实验台的动台面(6)，其特征是：所述的动台面(6)与所述的底座(1)之间间隙设有第二平台(2)，所述的第二平台(2)的中央间隙设有螺固于所述的动台面(6)的第一平台(5)；所述的第一平台(5)包括沿自身逆时针方向顺次垂直设置的第一边缘(51)、第二边缘(52)、第三边缘(53)和第四边缘(54)；所述的第二平台(2）与所述的第一边缘(41）之间连有能弹性形变的第一导向单元(101）；所述的第二平台(2）与所述的第二边缘(42）之间分别连有能弹性形变的第二导向单元(102）和第三导向...
【技术特征摘要】
1.六自由度大行程无耦合大中空串并联压电微动平台，包括底座(1)和间隙设于底座(1)上方的用作实验台的动台面(6)，其特征是：所述的动台面(6)与所述的底座(1)之间间隙设有第二平台(2)，所述的第二平台(2)的中央间隙设有螺固于所述的动台面(6)的第一平台(5)；所述的第一平台(5)包括沿自身逆时针方向顺次垂直设置的第一边缘(51)、第二边缘(52)、第三边缘(53)和第四边缘(54)；所述的第二平台(2）与所述的第一边缘(41）之间连有能弹性形变的第一导向单元(101）；所述的第二平台(2）与所述的第二边缘(42）之间分别连有能弹性形变的第二导向单元(102）和第三导向单元(103）；所述的第二平台(2）与所述的第三边缘(41）之间连有能弹性形变的第四导向单元(104）；所述的第二平台(2）与所述的第四边缘(41）之间分别连有能弹性形变的第五导向单元(105）和第六导向单元(106）；所述的第一导向单元(101）内设有能向第一平台(5）方向伸缩的第一驱动单元(31），所述的第二导向单元(102）内设有能向第一平台(5）方向伸缩的第二驱动单元(32），所述的第三导向单元(103）内设有能向第一平台(5）方向伸缩的第三驱动单元(33）；所述的底座(1)设有垂直伸缩作用于第二平台(2)的第四驱动单元(34)、第五驱动单元(35)、第六驱动单元(36)和第七驱动单元(37)，所述的第四驱动单元(34)、第五驱动单元(35)、第六驱动单元(36)和第七驱动单元(37)呈矩形顺次排布，设于第二平台(2）的四角下方，同第二平台(2）螺固连接，且所述的第五驱动单元(35)设于所述的第二驱动单元(32)的下方，所述的第六驱动单元(36)设于所述的第三驱动单元(33)的下方。2.根据权利要求1所述的六自由度大行程无耦合大中空串并联压电微动平台，其特征是：所述的第四导向单元(104）内设有朝向第三边缘(53）的第一传感器组件(41），所述的第五导向单元(105）内设有朝向第四边缘(54）的第二传感器组件(42），所述的第六导向单元(106）内设有朝向第四边缘(54）的第三传感器组件(43）；所述的第四驱动单元(34)和所述的第五驱动单元(35)之间设有垂直朝向所述的第二平台(2)的第四传感器组件(44)；所述的第五驱动单元(35)和所述的第六驱动单元(36)之间设有垂直朝向所述的第二平台(2)的第五传感器组件(45)；所述的第六驱动单元(36)和所述的第七驱动单元(37)之间设有垂直朝向所述的第二平台(2)的第六传感器组件(46)。3.根据权利要求2所述的六自由度大行程无耦合大中空串并联压电微动平台，其特征是：所述的第一导向单元(101)、第二导向单元(102)、第三导向单元(103)、第四导向单元(104)、第五导向单元(105)和第六导向单元(106)的结构相同，包括连于第一平台(5)的第五刚性部(71)，呈半框状罩设在第五刚性部(71)外侧的框体(73)，连于框体(73)末端和第五刚性部(71)之间的第一柔性薄板(72)，设于所述的框体(73)上的第一凸部(74)，连于第一凸部(74)且垂直于第一柔性薄板(72)的第二柔性薄板(75)，设于所述的第二平台(2)且连于第二柔性薄板(75)另一端的第二凸部(76)，所述的第二凸部(76)位于所述的第一凸部(74)和第一平台(5)之间；所述的第一驱动单元(31)、第二驱动单元(32)和第三驱动单元(33)的结构相同，包括第一桥式放大机构(8)，以及设于第一桥式放大机构(8)内的第一压电执行器(85)，所述的第一压电执行器(85)平行于所述的第一柔性薄板(72)；所述的第一桥式放大机构(8)包括分设于所述的第一压电执行器(85)两端的第一刚性部(81)和第三刚性部(83)，间隙设于所述的第一压电执行器(85)两侧的第二刚性部(82)和第四刚性部(84)；所述的第一刚性部(81)、第二刚性部(82)、第三刚性部(83)和第四刚性部(84)之间相邻连有第三柔性薄板(86)；所述的第三柔性薄板(86)的一端与所述的第一压电执行器(85)中段之间的距离小于第三柔性薄板(86)的另一端与所述的第一压电执行器(85)端部之间的距离；所述的第二刚性部(82)螺固于所述的框体(73)，所述的第四刚性部(84)螺固于所述的第五刚性部(71)；所述的第四驱动单元(34)、第五驱动单元(35)、第六驱动单元(36)和第七驱动单元(37)的结构相同，包括第二压电执行器(63)，以及分别呈环状的第二桥式放大机构(61)和第三桥式放大机构(62)，所述的第二桥式放大机构(61)平行于所述的底座(1)，所述的第二压电执行器(63)的两端顶设于所述的第二桥式放大机构(61)内，所述的第三桥式放大机构(62)套设于第二桥式放...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔玉国，张圣贤，马剑强，李锦棒，汪家乐，孙靖康，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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