【技术实现步骤摘要】
一种三维扫描位移平台
[0001]本专利技术涉及精密定位系统
,尤其涉及一种三维扫描位移平台。
技术介绍
[0002]随着微纳技术的发展,多维度精密定位系统在前沿科学研究领域占有重要的地位,广泛应用于精密测量、半导体技术等各种领域。
[0003]当前,多维度压电陶瓷位移平台作为主流定位系统,具有响应速度快、驱动力大等优点;但是,压电陶瓷驱动位移大小与压电陶瓷材料厚度紧密相关,多维方向驱动则需要多个驱动单元叠加来实现,致使整个系统结构尺寸较大。另一方面,在多维度位移定位平台中,三维定位平台比二维定位平台具有更广泛应用场景;但是,其整体结构比较复杂。
[0004]与之相比,静电驱动则具有结构简单和易于加工等性能优势,基于微纳工艺在垂直方向上加工简单、方式直接的特点,国内外课题组报道了三维静电驱动平台的相关研究:如Y.Ando等通过构建倾斜板簧实现面内位移向面外位移转换,但是,位移转换效率较低且串扰现象严重;X.Liu等设计了面内梳齿、面外平行板的独立驱动单元,但是,运动耦合性依然存在,且面外位移行程较小;K ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种三维扫描位移平台,其特征在于,包括静电驱动式的面内二维定位平台、压电致动组件和固定边框,所述压电致动组件包括偶数个压电致动单元,所述压电致动单元通过在硅基底上设置压电薄膜片形成,各个所述压电致动单元的一端连接在所述面内二维定位平台的外边缘处,另一端连接在所述固定边框的内边缘处,且偶数个所述压电致动单元以所述面内二维定位平台在第一方向和/或第二方向的中心线对称设置,所述第一方向和所述第二方向相互垂直。2.根据权利要求1所述的三维扫描位移平台,其特征在于,所述压电致动单元包括一个压电致动器或多个相互连接的压电致动器,所述压电致动器上设有运动端和固定端,其中,每个所述压电致动单元中的最内侧的所述压电致动器的运动端连接在所述面内二维定位平台的外边缘处,且每个所述压电致动单元中的最外侧的所述压电致动器的固定端连接在所述固定边框的内边缘处。3.根据权利要求2所述的三维扫描位移平台,其特征在于,所述压电致动器包括器件层、氧化层和压电层,所述氧化层设置于所述器件层和所述压电层之间以用于电气隔绝所述器件层和所述压电层,其中所述器件层采用单晶硅,所述压电层包括设有至少一块压电薄膜片,各块所述压电薄膜片相互隔开设置,且每块所述压电薄膜片分别设有上电极和下电极。4.根据权利要求3所述的三维扫描位移平台,其特征在于,所述压电层包括2N块压电薄膜片,其中2N块压电薄膜片等分为N组,各组中的两块压电薄膜片均沿同一方向排列设置,N为正整数。5.根据权利要求3所述的三维扫描位移平台,其特征在于,所述压电层包括两块压电薄膜片,所述器件层为“一”字形结构,两块所述压电薄膜片沿“一”字形的长度方向排列设置,其中所述运动端和所述固定端设置于“一”字形同一端的两侧处。6.根据权利要求3所述的三维扫描位移平台,其特征在于,所述压电层包括四块压电薄膜片,所述器...
【专利技术属性】
技术研发人员:薛高鹏,王增义,钱虹霖,李兵,
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学深圳,
类型:发明
国别省市:
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