本发明专利技术实施例公开了一种基于柔性机构的六自由度微振动装置。本发明专利技术的六自由度微振动装置，其特征在于，包括：底座、多个基座、动平台、多个第一运动支链、多个第二运动支链和多个微运动驱动器，底座、多个基座、动平台、多个第一运动支链和多个第二运动支链为一体化结构，多个第一运动支链竖直设置，多个第二运动支链分别固定于多个基座上，多个第二运动支链水平设置，多个第一运动支链和多个第二运动支链分别与动平台连接，多个微运动驱动器用于带动动平台产生微运动。本发明专利技术的基于柔性机构的六自由度微振动装置降低了输入输出的耦合性，同时保留了整体结构的对称性，提高了运动灵活性。性。性。
【技术实现步骤摘要】
一种基于柔性机构的六自由度微振动装置
[0001]本专利技术涉及震动运动模拟
，具体涉及一种基于柔性机构的六自由度微振动装置。
技术介绍
[0002]六自由度振动和运动模拟装置，广泛应用于贵重设备和精密仪器仪表的检测和标定。现有的六自由度振动和运动模拟装置包括宏动和微动两种，宏观尺度的振动和运动模拟装置一般采用刚性的串联或并联机构，由电机或液压驱动，亚微米尺度的振动和运动模拟装置则采用柔性铰链和压电驱动，本专利技术提出了一种新型微振动和微运动模拟装置的结构，实现了水平运动和其他运动的解耦。
[0003]六自由度微动装置一般由六个柔性支链组成，支链多采用Stewart构型布置，采用Stewart构型布置的微动装置对称性好，但运动输入输出存在强耦合的特性，运动控制复杂。
[0004]为降低微动平台的耦合程度，出现了2-2-2正交支链布置的结构，但此结构形式降低了整体结构的对称性，由于压电驱动只能产生单方向的驱动，降低了运动的灵活性。
[0005]公告号为102284868A的中国专利技术专利提出了一种六自由度空间混联操作平台,包括上动平台、Z向自转平台、Y向滑板、X向滑板、机架、支链一、支链二、支链三；支链一、支链二和支链三并联地连接在上动平台与Z向自转平台之间；支链一的杆一的上端以球副一与上动平台连接,而下端与Z向自转平台构成移动副一；支链二的杆二的上端以球副二与上动平台连接后,下端又与杆三以移动副二连接,而杆三的另一端再以转动副一与Z向自转平台连接；支链三的杆四的上端以球副三与上动平台连接后,另一端又与杆五以移动副三连接,而杆五再以球副四与Z向自转平台连接；支链一与支链二组成一平面回路；进一步,Y向滑板与Z向自转平台用转动副二连接后,又与固定在X向滑板上的Y向导轨构成移动副四,而X向滑板又与固定在机架上的X向导轨构成移动副五。但是其后面三个支链是前面底部三个支链的负载，结构复杂不够紧凑。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的在于提供一种基于柔性机构的六自由度微振动装置，通过多个第一运动支链带动动平台产生竖直方向的移动、俯仰转动及左右摆动，通过多个第二运动支链带动动平台产生水平面上的前后、左右移动及在水平面上的转动，过平面运动和其余运动的解耦，降低了输入输出的耦合性，同时保留了整体结构的对称性，提高了运动灵活性。
[0007]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于柔性机构的六自由度微振动装置，包括底座、动平台、多个基座、多个第一运动支链、多个第二运动支链和多个微运动驱动器；所述基座设置在所述底座上；所述基座与第二运动支链数量相等且一一对应；多个所述第二运动支链在同一平面内，多个所述第二运动支链水平设置且绕所述动平台中心旋转对称，所述第二运动支链一端固定于多个所述基座上，其另一端与所述动平台侧面相连
接；且多个所述第二运动支链所在轴线相交围成的图形的面积大于0；与第二运动支链相配合的微运动驱动器用于驱动第二运动支链带动动平台产生水平面上的平移或旋转；所述第一运动支链竖直设置在所述底座上，且多个所述第一运动支链绕所述动平台中心旋转对称；多个所述第一运动支链分别与所述动平台下表面相连接，与第一运动支链相配合的微运动驱动器用于驱动第一运动支链带动动平台产生竖直方向的移动、俯仰转动或摆动。
[0008]通过上述技术方案，微运动驱动器通过多个第一运动支链和多个第二运动支链带动动平台在空间内产生六个自由度的振动运动；多个第一运动支链和多个第二运动支链绕动平台中心旋转对称，使整体结构的对称设置，提高了对称性，提高了运动的灵活性。
[0009]本专利技术进一步设置为，所述底座、动平台、多个基座、多个第一运动支链和多个第二运动支链为一体化结构。
[0010]通过上述技术方案，底座、多个基座、动平台、多个第一运动支链和多个第二运动支链为一体化结构，保证振动装置的各个组成部分无间隙设置，实现动平台高精度运动。
[0011]本专利技术进一步设置为，所述第一运动支链和所述第二运动支链包括第一弹性球铰链、第二弹性球铰链、弹性移动铰链、刚性连杆和两个立柱；
[0012]所述弹性移动铰链位于两个立柱之间，所述第一弹性球铰链的一端与弹性移动铰链远离立柱的一侧相连接，其另一端与刚性连杆连接，所述第二弹性球铰链的一端与刚性连杆远离立柱的一侧相连接，其另一端与动平台相连接；所述第一弹性球铰链、第二弹性球铰链用于传递运动。
[0013]通过上述技术方案，每个运动支链包括第一弹性球铰链、第二弹性球铰链、弹性移动铰链、刚性连杆和两个立柱，通过刚性连杆和两个立柱连接运动支链的各个部分，通过第一弹性球铰链、第二弹性球铰链、弹性移动铰链的弹性变形实现微运动驱动器对动平台的驱动运动。
[0014]本专利技术进一步设置为，所述弹性移动铰链包括连接部和两个变形部，所述两个变形部的厚度小于所述连接部的厚度，两个所述变形部位于所述连接部两侧；连接部通过两个变形部分别与立柱相连接，所述连接部靠近动平台一侧与第一弹性球铰链相连接，所述连接部远离动平台一侧与微运动驱动器相连接。
[0015]通过上述技术方案，通过两个变形部的弹性变形传递运动使该装置具有无摩擦、无间隙的特点。
[0016]本专利技术进一步设置为，所述第一运动支链的立柱远离动平台的一端与底座上表面相连接，与所述第一运动支链相配合的微运动驱动器一端与底座上表面相连接，其另一端与第一运动支链的连接部远离动平台的一侧相连接。
[0017]本专利技术进一步设置为，所述第二运动支链的立柱远离动平台的一端与基座相连接，与所述第二运动支链相配合的微运动驱动器一端与基座相连接，其另一端与第二运动支链的连接部远离动平台的一侧相连接。
[0018]本专利技术进一步设置为，所述动平台上设有卡接孔，所述卡接孔用于卡接设备或精密仪表
[0019]通过上述技术方案，通过卡接孔可卡接需要测量的设备或精密仪表，提高了使用的便利性。
[0020]本专利技术进一步设置为，所述基座的数量大于或等于3个，所述基座与第二运动支链
数量相等且一一对应；所述第一运动支链的数量大于或等于3个。
[0021]通过上述技术方案，三个第一运动支链的数量和三个第二运动支链的数量为实现本专利技术振动装置的最少数量，使用至少三个第一运动支链和至少三个第二运动支链，使该振动装置运动耦合性低、算法简单、结构紧凑。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0023](1)采用至少三个第一运动支链和至少三个第二运动支链，使本专利技术的振动装置具有运动耦合性低、算法简单、结构紧凑的优点，采用柔性关节的弹性变形传递运动，无间隙，可以实现超高精度；
[0024](2)底座、多个基座、动平台、多个第一运动支链和多个第二运动支链为一体化结构，保证振动装置的各个组成部分无间隙设置，实现动平台高精度运动，采用相同的支链结构形式，结构简单；
[0025](3)运动支链包括：第一弹性球铰链、第二弹性球铰链、弹性移动铰链，通过三个铰链的弹性变形传递运动本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于柔性机构的六自由度微振动装置，其特征在于，包括底座、动平台、多个基座、多个第一运动支链、多个第二运动支链和多个微运动驱动器；所述基座设置在所述底座上；所述基座与第二运动支链数量相等且一一对应；多个所述第二运动支链在同一平面内，多个所述第二运动支链水平设置且绕所述动平台中心旋转对称，所述第二运动支链一端固定于多个所述基座上，其另一端与所述动平台侧面相连接；且多个所述第二运动支链所在轴线相交围成的图形的面积大于0；与第二运动支链相配合的微运动驱动器用于驱动第二运动支链带动动平台产生水平面上的平移或旋转；所述第一运动支链竖直设置在所述底座上，且多个所述第一运动支链绕所述动平台中心旋转对称；多个所述第一运动支链分别与所述动平台下表面相连接，与第一运动支链相配合的微运动驱动器用于驱动第一运动支链带动动平台产生竖直方向的移动、俯仰转动或摆动。2.根据权利要求1所述的基于柔性机构的六自由度微振动装置，其特征在于，所述底座、动平台、多个基座、多个第一运动支链和多个第二运动支链为一体化结构。3.根据权利要求1所述的基于柔性机构的六自由度微振动装置，其特征在于，所述第一运动支链和所述第二运动支链包括第一弹性球铰链、第二弹性球铰链、弹性移动铰链、刚性连杆和两个立柱；所述弹性移动铰链位于两个立柱之间，所述第一弹性球铰链的一端与弹性移动铰链远离立柱的一侧相连接，其另一端与刚性连杆连接，所述第二弹性球铰链的一端与刚性连杆远离立柱的一侧相连接，其另一端与动平台相连接；所述第一弹性球铰链、第二弹性球铰链用于传递运动。4.根据权利要求3所述的基于柔性机构的六自由度微振动装置，其特征在于，所述弹性移动铰链包括连接部和两个变形部，所述两个变形部的厚度小于所述连接部的厚度，两个所述变形部位于所述连接部两侧；连接部通过两个变形部分别与立柱相连接，所述连接部靠近动平台一侧与第一弹性球铰链相连接，所述连接部远离动平台一侧与微运动驱动器相连接。5.根据权利要求4所述的基于柔性机构的六自由度微振动装置，其特征在于，所述第一运动支链的立柱远离动平台的一端与底座上表面相连接，与所述第一运动支链相配合的微运动驱动器一端与底座上表面相连接，其另一端与第一运动支链的连接部远离动平台的一侧相连接。6.根据权利要求4所述的基于柔性机构的六自由度微振动装置，其特征在于，所述第二运动支链的立柱远离动平台的一端与基座相连接，与所述第二运动支链相配合的微运动驱动器一端与基座相连接，其另一端与第二运动支链的连接部远离动平台的一侧相连接。7.根据权利要求1所述的基于柔性机构的六自由度微振动装置...
【专利技术属性】
技术研发人员：岳义，韦宝琛，李研彪，张春杰，任斐，赵现朝，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：
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