二自由度解耦大行程柔性结构微动平台制造技术

二自由度解耦大行程柔性结构微动平台，属于微动平台技术领域。它提供一种基于杠杆放大、能够实现高精度、大行程、运动解耦的微动平台。机架为框型结构，安装在机架上的两个压电陶瓷驱动单元分别设置X轴和Y轴，工作平台设置在X轴和Y轴的交点上，并柔性安装在机架上，两个压电陶瓷驱动单元各通过一个柔性铰链放大单元结构带动工作平台1沿X轴、Y轴移动。本发明专利技术柔性铰链结构一体制造，且结构完全对称，以便微动平台具有良好的力学性能；同时在每个柔性放大单元具有两个放大机构，其中一个为二级放大机构，另一个可以将前放大机构的输出位移再一次放大。最后可实现在工作平台上位移方向有大行程。大行程。大行程。

【技术实现步骤摘要】
二自由度解耦大行程柔性结构微动平台


[0001]本专利技术属于微动平台
，具体涉及一种二自由度解耦大行程柔性结构微动平台。

技术介绍

[0002]压电陶瓷驱动单元具有结构紧凑、分辨率高、响应速度快等优点，被广泛用于微纳加工、光学器件、传感器和测量、控制等领域中。然而，压电驱动单元的输出位移一般只有几微米到几十微米，为了满足设计需求，采用了柔性铰链放大单元机构来放大压电陶瓷驱动单元的行程范围。柔性铰链放大单元机构依靠的是柔性铰链的弹性变形来增大输出位移，柔性铰链放大单元机构已经成为了微纳加工制造领域中不可或缺的元件，而且对于对称式杠杆机构，其结构十分灵活，环境兼容性强，易于在位移方向上产生解耦运动，减少非必要方向上的运动。
[0003]近些年来，由于在工程、生物技术和医学领域的发展需求，许多研究者在对超精密微/纳定位系统展开了大量的研究。对于两自由度的微动平台，主要有串、并联两种形式，串联式机构具有易于控制、解耦性能强等优点。对于并联式机构，常用的全对称式结构，压电驱动单元的柔性机构组合可以产生平滑、连续、高精度、无摩擦的运动。现在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二自由度解耦大行程柔性结构微动平台，其特征在于：包括工作平台(1)、机架(2)、两个柔性铰链放大单元结构(3)及两个压电陶瓷驱动单元(4)；所述机架(2)为框型结构，安装在机架(2)上的两个压电陶瓷驱动单元(4)分别设置X轴和Y轴，所述工作平台(1)设置在X轴和Y轴的交点上，并柔性安装在机架(2)上，两个压电陶瓷驱动单元(4)各通过一个柔性铰链放大单元结构(3)带动工作平台(1)沿X轴、Y轴移动。2.根据权利要求1所述的一种二自由度解耦大行程柔性结构微动平台，其特征在于：所述机架(2)包括框架(25)、四个固定块一(21)、四个固定块二(22)、多个柔性薄板一(24)及八个柔性薄板二(23)；所述四个固定块一(21)分别布置在矩形的四个边上，所述四个固定块二(22)分别布置在矩形的四个角上，四个固定块二(22)和四个固定块一(21)之间通过柔性薄板二(23)串接形成矩形架体，该矩形架体对称套装在工作平台(1)外侧，所述工作平台(1)通过多个柔性薄板一(24)分别与四个固定块一(21)连接，所述四个固定块二(22)与框架(25)连接。3.根据权利要求2所述的一种二自由度解耦大行程柔性结构微动平台，其特征在于：所述四个固定块一(21)中靠近柔性铰链放大单元结构(3)的两个固定块一(21)设置成楔形结构，其余两个固定块一(21)设置成板状结构。4.根据权利要求2所述的一种二自由度解耦大行程柔性结构微动平台，其特征在于：每个所述柔性铰链放大单元结构(3)均包括一级杠杆放大机构(31)、二级杠杆放大机构(33)、输入杆(36)、输出杆(34)及导向杆(32)；所述一级杠杆放大机构(31)通过输入杆(36)与压电陶瓷驱动单元(4)连接，所述二级杠杆放大机构(33)通过输出杆(34)与机架(2)的对应固定块一(21)连接，所述一级杠杆放大机构(31)通过导向杆(32)把力和位移传递给二级杠杆放大机构(33...

【专利技术属性】
技术研发人员：张韬，熊流广，张春华，潘泽权，张健，王宇航，
申请(专利权)人：东北林业大学，
类型：发明
国别省市：