專利名稱：一種具有冗余支鏈的二平動微動平臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于制造技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種具有冗余支鏈的二平動微動平臺。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進步，人類研宄的科學(xué)領(lǐng)域已深入到我們不能直接感受到的 微觀領(lǐng)域，如醫(yī)學(xué)、生物、光學(xué)、材料和工程等領(lǐng)域，其工作對象越來越小，完成這類工作 必須借助于特殊的工具和手段，因此，微動平臺的研究成為微觀領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。采用柔性 鉸鏈的并聯(lián)微動平臺具有無摩擦、無間隙、響應(yīng)快、結(jié)構(gòu)緊湊等特點，因此廣泛應(yīng)用于染色 體切割、芯片制造、微機電產(chǎn)品的加工、裝配等細微操作領(lǐng)域。
如瑞士 EPFL研制出了并聯(lián)六自由度微動機器人，芬蘭的Kallio研制了三自由度并聯(lián)微動 機器人，美國Texas大學(xué)機械工程系Hudgens和Tesar等研制了一個6自由度全并聯(lián)帶柔性鉸 鏈的微動機器人，日本TamioTANIKAWA等研制了六自由度微動并聯(lián)機器人。在國內(nèi)，北京 航空航天大學(xué)研制了兩級解耦的六自由度串并聯(lián)微操作機器人和三自由度并聯(lián)Delta機構(gòu)的 微操作機器人，哈爾濱工業(yè)大學(xué)先后研制了 6-PSS和6-SPS六自由度并聯(lián)Stewart微動機器人， 河北工業(yè)大學(xué)研制了正交解耦結(jié)構(gòu)的6-PSS型微操作平臺。在申請?zhí)枮?2117851.8、 200510125990.2、 200610151113.7、 00100197.3、 00100198.1的專利文件中公開了"可重組模塊 化3 6自由度結(jié)構(gòu)解耦并聯(lián)微動機器人"、"一種3-PPTTRS六自由度并聯(lián)精密微動機器 人"、"一種三支鏈六自由度并聯(lián)柔性鉸鏈微動機構(gòu)"、"四自由度四軸結(jié)構(gòu)解耦并聯(lián)微動機 器人"、"三自由度三軸結(jié)構(gòu)解耦并聯(lián)微動機器人"。
在一些超精密加工領(lǐng)域，如高硬質(zhì)材料的微加工，則需要保證微動平臺具有很高的剛度 和承載能力。盡管現(xiàn)有技術(shù)可以通過改變微動平臺的結(jié)構(gòu)參數(shù)獲得較高剛度，但這樣往往使 得平臺體積增加，在驅(qū)動時耗費不必要的能量以產(chǎn)生柔性鉸鏈的相對運動。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有高承載能力和大剛度、靈敏度高的二平動并聯(lián)結(jié)構(gòu)微定位 平臺。其技術(shù)方案為
包括固定平臺、運動平臺、微位移驅(qū)動裝置和連接于固定平臺與運動平臺之間的兩組支 鏈，其特征在于微位移驅(qū)動裝置為安裝在固定平臺上的兩個，每組支鏈中均包括兩條支鏈， 其中第一組中的每條支鏈均包含一個彈性移動副和兩個連桿，兩個連桿的軸線互相平行，并 且兩個連桿的一端分別通過第二彈性轉(zhuǎn)動副與運動平臺連接，其另一端分別通過第一彈性轉(zhuǎn) 動副連接彈性移動副的一側(cè)，彈性移動副的另一側(cè)與微位移驅(qū)動裝置的驅(qū)動端連接；第二組 中的每條支鏈均包含第一連桿和第二連桿，第一連桿與第二連桿之間通過第二彈性轉(zhuǎn)動副連 接，第一連桿的另一端通過第一彈性轉(zhuǎn)動副與運動平臺連接，第二連桿的另一端通過第三彈 性轉(zhuǎn)動副與周定平臺連接；所有彈性轉(zhuǎn)動副的轉(zhuǎn)動軸線互相平行。
所述的一種具有冗余支鏈的二平動微動平臺，第一組支鏈中的兩條支鏈與第二組支鏈中 的兩條支鏈依次均布在運動平臺外圍。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點
1、 引入了冗余運動支鏈，既保證了微動平臺的運動特征，而且使其具有更高的承載能力 和更大的剛度；
2、 采用均布式結(jié)構(gòu)，使得微動平臺沿各個方向具有相同的靜態(tài)和動態(tài)性能，因此具有性 能好、靈敏度高、控制簡單等優(yōu)點，適用于各種需要平面微調(diào)的場合。


圖1是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、固定平臺2、微位移驅(qū)動裝置3、 5、 7、 9、 ll彈性轉(zhuǎn)動副4、彈性移動副 6、 10、 12、連桿 8、運動平臺
具體實施例方式
在圖l所示的實施例中兩個微位移驅(qū)動裝置2均安裝在固定平臺1上，連接于運動平
臺8與固定平臺1之間的兩組支鏈均各包括兩條支鏈，其中第一組中的每條支鏈均包含一個 彈性移動副4和兩個連桿6，兩個連桿6的軸線互相平行，并且兩個連桿6的一端分別通過 第二彈性轉(zhuǎn)動副7與運動平臺8連接，其另一端分別通過第一彈性轉(zhuǎn)動副5連接彈性移動副 4的一側(cè)，彈性移動副4的另一側(cè)與微位移驅(qū)動裝置2的驅(qū)動端連接；第二組中的每條支鏈 均包含第一連桿10和第二連桿12，第一連桿10與第二連桿12之間通過第二彈性轉(zhuǎn)動副11 連接，第一連桿10的另一端通過第一彈性轉(zhuǎn)動副9與運動平臺8連接，第二連桿12的另一 端通過第三彈性轉(zhuǎn)動副3與固定平臺1連接彈性轉(zhuǎn)動副3、 5、 7、 9、 ll的轉(zhuǎn)動軸線互相平 行，第一組支鏈中的兩條支鏈與第二組支鏈中的兩條支鏈依次均布在運動平臺8外圍。
權(quán)利要求
1、一種具有冗余支鏈的二平動微動平臺，包括固定平臺(1)、運動平臺(8)、微位移驅(qū)動裝置(2)和連接于固定平臺(1)與運動平臺(8)之間的兩組支鏈，其特征在于微位移驅(qū)動裝置(2)為安裝在固定平臺(1)上的兩個，每組支鏈中均包括兩條支鏈，其中第一組中的每條支鏈均包含一個彈性移動副(4)和兩個連桿(6)，兩個連桿(6)的軸線互相平行，并且兩個連桿(6)的一端分別通過第二彈性轉(zhuǎn)動副(7)與運動平臺(8)連接，其另一端分別通過第一彈性轉(zhuǎn)動副(5)連接彈性移動副(4)的一側(cè)，彈性移動副(4)的另一側(cè)與微位移驅(qū)動裝置(2)的驅(qū)動端連接；第二組中的每條支鏈均包含第一連桿(10)和第二連桿(12)，第一連桿(10)與第二連桿(12)之間通過第二彈性轉(zhuǎn)動副(11)連接，第一連桿(10)的另一端通過第一彈性轉(zhuǎn)動副(9)與運動平臺(8)連接，第二連桿(12)的另一端通過第三彈性轉(zhuǎn)動副(3)與固定平臺(1)連接；彈性轉(zhuǎn)動副(3)、(5)、(7)、(9)、(11)的轉(zhuǎn)動軸線互相平行。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種具有冗余支鏈的二平動微動平臺，其特征在于第一組支 鏈中的兩條支鏈與第二組支鏈中的兩條支鏈依次均布在運動平臺(8)外圍。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有冗余支鏈的二平動微動平臺，包括運動平臺、固定平臺、微位移驅(qū)動裝置和連接于兩平臺之間的兩組支鏈，其特征在于兩個微位移驅(qū)動裝置均安裝在固定平臺上，每組支鏈中均包括兩條支鏈，每個微位移驅(qū)動裝置的驅(qū)動端依次經(jīng)第一組中每條支鏈的彈性移動副、第一對彈性轉(zhuǎn)動副、連桿、第二對彈性轉(zhuǎn)動副與運動平臺連接；運動平臺還分別依次經(jīng)第二組中每條支鏈的第一彈性轉(zhuǎn)動副、第一連桿、第二彈性轉(zhuǎn)動副、第二連桿、第三彈性轉(zhuǎn)動副與固定平臺連接；所有彈性轉(zhuǎn)動副的轉(zhuǎn)動軸線互相平行。本發(fā)明引入冗余支鏈，具有更高的承載能力和更大的剛度，且靈敏度高，性能優(yōu)良。
文檔編號B25J19/00GK101176995SQ20071011474
公開日2008年5月14日 申請日期2007年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月22日
發(fā)明者宮金良, 張彥斐, 魏修亭 申請人:山東理工大學(xué)