【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及精密定位平台，尤其涉及一种基于z型柔顺铰链的xy两自由度精密定位平台。
技术介绍
1、随着科技不断发展，人们在工程和科学领域对更灵活、适应性更强的解决方案的需求不断增加。刚性机械系统在某些应用场景中由于摩擦、间隙和复杂环境中的适应性不足而显得有限。而柔顺机构具有适应性强、无摩擦、无间隙、轻量化和精度高等优点，在多个领域得到广泛应用，包括机器人技术、医疗器械、制造业等。随着高端制造业和科学研究的不断深入，基于柔顺机构的精密定位平台应用同样广泛。例如，在手术机器人、生物细胞操作和医学影像设备中，基于柔顺机构的精密定位平台能够提供高度精确的操控，同时与生物组织更好地相容；在纳米尺度的制造和实验中，柔顺机构可用于实现对纳米级物体的高精度操控，例如在原子力显微镜(afm)和扫描隧道显微镜(stm)中的应用；在机器人系统中，基于柔顺机构的定位平台可以使机器人更具灵活性和适应性，适用于各种复杂环境和任务。
2、目前，精密定位平台的驱动器有很多，其中，应用最广泛的是压电陶瓷驱动器。由于该驱动器的输出范围有限，因此需要设计柔顺放大机构来放大其输出位移以满足实际应用。目前存在很多放大机构，如桥式放大机构、sr放大机构、杠杆放大机构，这些放大机构的放大比均较小，从而限制了定位平台的定位精度。
技术实现思路
1、有鉴于此，为了解决定位平台的放大机构放大比较小的问题，本专利技术的实施例提供了一种基于z型柔顺铰链的xy两自由度精密定位平台。
2、本专利技术的实施例提供一种
3、外框；
4、两活动桥，对称设置于所述外框内，每一所述活动桥内设有用于安装压电陶瓷的形变槽，每一所述活动桥可活动的设置于所述外框内，使所述形变槽的上下两侧、以及靠近另一所述活动桥的一侧可向外扩张；
5、活动平台，其位于两所述活动桥之间；
6、多个柔顺铰链，其中各所述柔顺铰链一一对称设置于所述活动平台的两侧，每一所述柔顺铰链一端连接所述活动平台一侧、另一端连接一所述活动桥靠近另一所述活动桥的一侧，所述柔顺铰链的形状呈z形，且所述柔顺铰链中部的两侧设有弧形的切口；
7、以及两导向机构，每一所导向机构设置于位于所述活动平台一侧的所述柔顺铰链和所述活动桥之间，在形变槽外扩时所述导向机构可沿着与所述导向机构垂直的方向运动，以挤压所述柔顺铰链。
8、进一步地，所述柔顺铰链为板状，包括依次连接的输入段、放大段和输出段，其中所述输入段为直梁，所述输入段连接所述导向机构，所述放大段和所述输出段为弧形梁，所述输出段连接所述活动平台一侧。
9、进一步地，所述放大段的两侧均设有所述切口。
10、进一步地，两所述切口对称设置于所述放大段的两侧，使所述放大段由中间至两端宽度逐渐增大。
11、进一步地，所述输入段和所述放大段之间还设有弧形的输入过渡段，所述放大段和所述输出段之间还设有弧形的输出过渡段，所述输入过渡段和所述输出过渡段均为弧形梁。
12、进一步地，所述外框的两端分别设有两安装槽，所述安装槽为矩形槽，所述活动桥为矩形框且内部形成所述形变槽，所述活动桥设置于所述安装槽内，且所述活动桥的侧面与所述安装槽的侧面一一相对设置，所述安装槽靠外一侧中部设有连接块，所述活动桥靠外一侧中部设有第一凹槽，所述连接块插入所述第一凹槽内且与所述第一凹槽的槽底固定连接。
13、进一步地，所述活动桥两端的内壁均设有第二凹槽。
14、进一步地，所述活动桥靠内一侧中部设有第三凹槽，所述导向机构包括t形的导向块和多个导向板，所述导向块的一端插入所述第三凹槽并与所述第三凹槽的槽底固定连接，各所述导向板平行设置且均与所述导向块的另一端固定连接，每一所述导向板的两端分别与所述外框的内壁固定连接。
15、进一步地，该定位平台通过对板材切削一体化成型。
16、进一步地，该定位平台为铝合金材质。
17、本专利技术的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
18、1、本专利技术的一种基于z型柔顺铰链的xy两自由度精密定位平台，采用活动桥放大压电陶瓷的输出位移实现一级放大，并且将压电陶瓷的输出位移传递至各个柔顺铰链，活动平台两侧的柔顺铰链共同作用改变位移的方向，并对位移进行二级放大，实现了对输入位移的二级放大，使定位平台的总放大比和定位精度显著提高，同时使定位平台拥有更高的运动行程。
19、2、本专利技术的一种基于z型柔顺铰链的xy两自由度精密定位平台，可以实现x轴一级放大的双向运动和y轴上二级放大的正向运动，使平台具有两自由度运动的功能，降低了耦合位移，减少了不必要的运动，防止动平台发生不必要的旋转运动，从而提高了定位精度。
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1.一种基于Z型柔顺铰链的XY两自由度精密定位平台，其特征在于：该定位平台为柔性材质，且包括：
2.如权利要求1所述的一种基于Z型柔顺铰链的XY两自由度精密定位平台，其特征在于：所述柔顺铰链为板状，包括依次连接的输入段、放大段和输出段，其中所述输入段为直梁，所述输入段连接所述导向机构，所述放大段和所述输出段为弧形梁，所述输出段连接所述活动平台一侧。
3.如权利要求2所述的一种基于Z型柔顺铰链的XY两自由度精密定位平台，其特征在于：所述放大段的两侧均设有所述切口。
4.如权利要求3所述的一种基于Z型柔顺铰链的XY两自由度精密定位平台，其特征在于：两所述切口对称设置于所述放大段的两侧，使所述放大段由中间至两端宽度逐渐增大。
5.如权利要求2所述的一种基于Z型柔顺铰链的XY两自由度精密定位平台，其特征在于：所述输入段和所述放大段之间还设有弧形的输入过渡段，所述放大段和所述输出段之间还设有弧形的输出过渡段，所述输入过渡段和所述输出过渡段均为弧形梁。
6.如权利要求1所述的一种基于Z型柔顺铰链的XY两自由度精密定位平台，其特征在于
7.如权利要求6所述的一种基于Z型柔顺铰链的XY两自由度精密定位平台，其特征在于：所述活动桥两端的内壁均设有第二凹槽。
8.如权利要求6所述的一种基于Z型柔顺铰链的XY两自由度精密定位平台，其特征在于：所述活动桥靠内一侧中部设有第三凹槽，所述导向机构包括T形的导向块和多个导向板，所述导向块的一端插入所述第三凹槽并与所述第三凹槽的槽底固定连接，各所述导向板平行设置且均与所述导向块的另一端固定连接，每一所述导向板的两端分别与所述外框的内壁固定连接。
9.如权利要求1所述的一种基于Z型柔顺铰链的XY两自由度精密定位平台，其特征在于：该定位平台通过对板材切削一体化成型。
10.如权利要求1所述的一种基于Z型柔顺铰链的XY两自由度精密定位平台，其特征在于：该定位平台为铝合金材质。
...【技术特征摘要】
1.一种基于z型柔顺铰链的xy两自由度精密定位平台，其特征在于：该定位平台为柔性材质，且包括：
2.如权利要求1所述的一种基于z型柔顺铰链的xy两自由度精密定位平台，其特征在于：所述柔顺铰链为板状，包括依次连接的输入段、放大段和输出段，其中所述输入段为直梁，所述输入段连接所述导向机构，所述放大段和所述输出段为弧形梁，所述输出段连接所述活动平台一侧。
3.如权利要求2所述的一种基于z型柔顺铰链的xy两自由度精密定位平台，其特征在于：所述放大段的两侧均设有所述切口。
4.如权利要求3所述的一种基于z型柔顺铰链的xy两自由度精密定位平台，其特征在于：两所述切口对称设置于所述放大段的两侧，使所述放大段由中间至两端宽度逐渐增大。
5.如权利要求2所述的一种基于z型柔顺铰链的xy两自由度精密定位平台，其特征在于：所述输入段和所述放大段之间还设有弧形的输入过渡段，所述放大段和所述输出段之间还设有弧形的输出过渡段，所述输入过渡段和所述输出过渡段均为弧形梁。
6.如权利要求1所述的一种基于z型柔顺铰链的xy两自由度精密定位平台，其特征在于：所述外框的两端分别...
【专利技术属性】
技术研发人员：甘金强，谢文龙，张旭东，万乐进，陈枫，王宇，崔思琦，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：
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