柔順機(jī)構(gòu)精密定位平臺裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及精密定位平臺的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及柔順機(jī)構(gòu)精密定位平臺裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們對微觀領(lǐng)域研宄的深入，面向微/納米級對象的應(yīng)用迅猛發(fā)展。在微型MEMS零件裝配、光纖對接及生物細(xì)胞操作等各個領(lǐng)域迫切需要能夠完成微細(xì)作業(yè)的微操作機(jī)器人系統(tǒng)，微夾持機(jī)構(gòu)是微操作機(jī)器人的關(guān)鍵組成部分，能以較高的精度完成對微小物體的夾取或釋放。
[0003]柔性鉸鏈具有無摩擦、無間隙、運(yùn)動靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，因此，一般采用柔性鉸鏈組成的柔順機(jī)構(gòu)作為精密運(yùn)動的傳遞機(jī)構(gòu)。
[0004]柔順機(jī)構(gòu)精密定位平臺裝置包括驅(qū)動機(jī)構(gòu)、柔順機(jī)構(gòu)以及微夾持機(jī)構(gòu)，驅(qū)動機(jī)構(gòu)通過施加驅(qū)動力在柔順機(jī)構(gòu)上，利用柔順機(jī)構(gòu)的傳遞，實(shí)現(xiàn)微夾持機(jī)構(gòu)抓取或釋放物體。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中，微夾持機(jī)構(gòu)中形成有用于夾持物體的加持間隙等，利用該夾持間隙的變化，來實(shí)現(xiàn)對物體的加持或釋放，但是，當(dāng)物體夾持在夾持間隙中后，則難以對物體的位置再進(jìn)行調(diào)整。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供柔順機(jī)構(gòu)精密定位平臺裝置，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中，柔順機(jī)構(gòu)精密定位平臺裝置中被夾持的物體的位置難以進(jìn)行調(diào)整的問題。
[0007]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，柔順機(jī)構(gòu)精密定位平臺裝置，包括微夾持機(jī)構(gòu)、柔順機(jī)構(gòu)以及驅(qū)動所述柔順機(jī)構(gòu)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)；所述微夾持機(jī)構(gòu)包括右夾持臂以及左夾持臂，所述右夾持臂上部與左夾持臂上部之間具有用于夾持物體的夾持間隙，所述右夾持臂下部與左夾持臂下部之間具有間隔區(qū)域，且所述左夾持臂的下端懸空布置；所述柔順機(jī)構(gòu)設(shè)于所述間隔區(qū)域，且所述柔順機(jī)構(gòu)分別與所述右夾持臂的內(nèi)側(cè)以及左夾持臂的內(nèi)側(cè)連接，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)抵壓于所述柔順機(jī)構(gòu)；
[0008]所述右夾持臂的上部設(shè)有橫向定位孔，所述橫向定位孔貫穿所述右夾持臂上部的兩側(cè)，且與所述夾持間隙呈垂直狀布置；所述橫向定位孔中插設(shè)有橫向螺桿，所述橫向螺桿的內(nèi)端具有用于抵接在被夾持物體下端的定位端頭，所述定位端頭位于所述夾持間隙的下方，且所述定位端頭的外周呈圓周曲面狀。
[0009]進(jìn)一步地，所述右夾持臂的上部設(shè)有縱向定位孔，所述縱向定位孔貫穿所述右夾持臂上部的上端及下端，且與所述橫向定位孔垂直布置；所述縱向定位孔中插設(shè)有縱向螺桿，所述縱向螺桿抵壓在橫向螺桿上。
[0010]進(jìn)一步地，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括分別用于驅(qū)動所述柔順機(jī)構(gòu)的氣動頂桿以及壓電陶瓷，所述氣動頂桿以及壓電陶瓷分別抵壓于所述柔順機(jī)構(gòu)；所述氣動頂桿與所述壓電陶瓷之間呈相互垂直狀布置。
[0011]進(jìn)一步地，所述右夾持臂上部的內(nèi)側(cè)設(shè)有右弧形槽，所述左夾持臂上部的內(nèi)側(cè)設(shè)有左弧形槽，所述夾持間隙位于所述右弧形槽與左弧形槽之間，且所述左弧形槽與右弧形槽正對布置，形成用于夾持物體且中部斷開的弧形孔。
[0012]進(jìn)一步地，所述左夾持臂的上部形成有上間隙縫，所述上間隙縫貫穿所述左夾持臂的側(cè)邊以及貫穿所述左夾持臂的上端面，且所述上間隙縫與所述夾持間隙平行布置。
[0013]進(jìn)一步地，所述左夾持臂的上部形成有下間隙縫，所述下間隙縫貫穿所述左夾持臂的側(cè)邊以及貫穿所述左夾持臂上部的下端面，所述下間隙縫與所述夾持間隙平行布置，且所述下間隙縫與所述上間隙縫呈上下正對且相間隔布置。
[0014]進(jìn)一步地，所述柔順機(jī)構(gòu)包括第一雙軸柔性鉸鏈、第二雙軸柔性鉸鏈以及葉型柔性鉸鏈，所述第一雙軸柔性鉸鏈、第二雙軸柔性鉸鏈以及葉型柔性鉸鏈分別呈橫向布置；所述第一雙軸柔性鉸鏈的兩端以及葉型柔性鉸鏈的兩端分別連接于所述右夾持臂的下部以及左夾持臂的下部；所述第二雙軸柔性鉸鏈的內(nèi)端連接在所述葉型柔性鉸鏈的右側(cè)邊，所述壓電陶瓷抵壓在所述第二雙軸柔性鉸鏈的外端。
[0015]進(jìn)一步地，所述葉型柔性鉸鏈呈迂回彎曲狀，其中形成有多個相互隔開布置的隔開區(qū)域。
[0016]進(jìn)一步地，至少一個所述隔開區(qū)域呈閉合環(huán)形狀。
[0017]進(jìn)一步地，所述葉型柔性鉸鏈與所述第二雙軸柔性鉸鏈抵接的側(cè)邊的隔開區(qū)域呈閉合環(huán)形狀。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的柔順機(jī)構(gòu)精密定位平臺裝置中，右夾持臂的上部與左夾持臂的上部之間形成夾持間隙，該夾持間隙可以用于夾持物體，左夾持臂的下端懸空布置，利用驅(qū)動機(jī)構(gòu)的驅(qū)動，通過柔順機(jī)構(gòu)將驅(qū)動力傳遞至左夾持臂及右夾持臂上，實(shí)現(xiàn)右夾持臂及左夾持臂之間相對或相背移動，也就是實(shí)現(xiàn)微夾持機(jī)構(gòu)對物體的抓取或釋放；當(dāng)物體被夾持在微夾持機(jī)構(gòu)的夾持間隙中后，物體的下端與橫向螺桿的定位端頭抵接，且定位端頭的外周呈圓周曲面狀，這樣，利用橫向螺桿的轉(zhuǎn)動，則可以實(shí)現(xiàn)被夾持物體上下移動的作用，也就是實(shí)現(xiàn)被夾持物體位置的調(diào)整。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的柔順機(jī)構(gòu)精密定位平臺裝置的立體示意圖一；
[0020]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的柔順機(jī)構(gòu)精密定位平臺裝置的立體示意圖二 ；
[0021]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的柔順機(jī)構(gòu)精密定位平臺裝置的立體示意圖；
[0022]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例三提供的柔順機(jī)構(gòu)精密定位平臺裝置的立體示意圖；
[0023]圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例四提供的柔順機(jī)構(gòu)精密定位平臺裝置的立體示意圖；
[0024]圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的柔順機(jī)構(gòu)精密定位平臺裝置的立體示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0026]以下結(jié)合具體附圖對本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0027]參照圖1至6所示，為本實(shí)用新型提供的較佳實(shí)施例。
[0028]柔順機(jī)構(gòu)精密定位平臺裝置包括驅(qū)動機(jī)構(gòu)、微夾持機(jī)構(gòu)以及柔順機(jī)構(gòu)，其中，微夾持機(jī)構(gòu)包括右夾持臂12以及左夾持臂11，其中，右夾持臂12與左夾持臂11相間隔布置，右夾持臂12的上部與左夾持臂11的上部之間形成有用于夾持物體的夾持間隙13，右夾持臂12的下部與左夾持臂11的下部之間形成有間隔區(qū)域，且左夾持臂11的下端懸空布置；柔順機(jī)構(gòu)形成在右夾持臂12與左夾持臂11的間隔區(qū)域中，且分別與右夾持臂12的內(nèi)側(cè)及左夾持臂11的內(nèi)側(cè)連接；柔順機(jī)構(gòu)包括多個柔性鉸鏈，柔順機(jī)構(gòu)放置在右夾持臂12及左夾持臂11的間隔區(qū)域中，且分別與右夾持臂12的內(nèi)側(cè)及左夾持臂11的內(nèi)側(cè)連接。驅(qū)動結(jié)構(gòu)抵壓在柔順機(jī)構(gòu)上，用于給柔順機(jī)構(gòu)傳遞驅(qū)動力。
[0029]為了實(shí)現(xiàn)對被夾持物體的上下定位及調(diào)整，本實(shí)施例中，左夾持臂11的上部設(shè)有橫向定位孔121，該橫向定位孔121貫穿左夾持臂11上部的兩側(cè)，且與夾持間隙13呈垂直布置。橫向定位孔121中插設(shè)有橫向螺桿，該橫向螺桿的內(nèi)端位于夾持間隙13的下方，且橫向螺桿的內(nèi)端設(shè)有定位端頭，該定位端頭的外周呈圓周曲面狀，如橢圓曲面等等。
[0030]這樣，當(dāng)被夾持的物體放置在夾持間隙13中后，下端抵接在橫向螺桿內(nèi)端的定位端頭上，隨著橫向螺桿的轉(zhuǎn)動，由于定位端頭的外周呈圓周曲面狀，則可以調(diào)整被夾持物體上下移動，也就是實(shí)現(xiàn)對被夾持物體的位置調(diào)整。
[0031]在柔順機(jī)構(gòu)精密定位平臺裝置中，右夾持臂12的上部與左夾持臂11的上部之間形成夾持間隙13，且左夾持臂11的下端懸空布置，利用驅(qū)動結(jié)構(gòu)的驅(qū)動，通過柔順機(jī)構(gòu)將驅(qū)動力傳遞至左夾持臂11及右夾持臂12上，實(shí)現(xiàn)右夾持臂12及左夾持臂11之間相對或相背移動，也就是實(shí)現(xiàn)微夾持機(jī)構(gòu)對物體的抓取或釋放；整個柔順機(jī)構(gòu)精密定位平臺裝置可單獨(dú)裝配并與機(jī)器手之間實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)精密操作，也可安裝在機(jī)器人的手臂末端作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)并以其為參照物，實(shí)現(xiàn)高精度定位。。
[0032]當(dāng)物體被夾持在右夾持壁12以及左夾持臂11之間的夾持間隙13中后，通過轉(zhuǎn)動橫向螺桿，則可以利用定位端頭與被夾持物體的抵接，實(shí)現(xiàn)被夾持物體的上下位置調(diào)整。
[0033]本實(shí)施例中，在右夾持臂12的上部還設(shè)有縱向定位孔122，縱向定位孔122與橫向定位孔121呈垂直狀布置，該縱向定位孔122貫穿右夾持臂12上部的上端及下端，縱向定位孔122中穿設(shè)有縱向螺桿，這樣，當(dāng)利用橫向螺桿對被夾持物體定位好以后，則可以利用縱向螺桿抵壓在橫向螺桿上，實(shí)現(xiàn)對橫向螺桿的固定，保持對被夾持物體較好的定位固定。
[0034]本實(shí)施例中，驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括壓電陶瓷162以及氣動頂桿161，該壓電陶瓷162及氣動頂桿161分別抵接在柔順機(jī)構(gòu)上，用于給柔順機(jī)構(gòu)提供驅(qū)動力，從而利用柔順機(jī)構(gòu)的多個柔性鉸鏈的傳遞，實(shí)現(xiàn)左夾持臂11與右夾持臂12之間的相對移動或相離移動，也就是實(shí)現(xiàn)對物體的抓取或釋放。
[0035]利用壓電陶瓷162驅(qū)動或氣動頂桿161驅(qū)動，或者壓電陶瓷162與氣動頂桿161同時驅(qū)動柔順機(jī)構(gòu)的柔性鉸鏈，通過柔性鉸鏈將驅(qū)動力傳遞至左夾持臂11及右夾持臂12上，實(shí)現(xiàn)右夾持臂12及左夾持臂11之間相對或相背移動，也就是實(shí)現(xiàn)微夾持機(jī)構(gòu)對物體的抓取或釋放。
[0036]柔順機(jī)構(gòu)精密定位平臺裝置可以實(shí)現(xiàn)氣動頂桿161及壓電陶瓷162兩種不同的驅(qū)動輸入，這樣，使得柔順機(jī)構(gòu)精密定位平臺裝置的驅(qū)動方式多樣化，適用范圍廣，可以運(yùn)用在各種采樣氣動驅(qū)動輸入的工業(yè)運(yùn)用中，并且，可以減少壓電陶瓷162的運(yùn)用，大大降低成本。
[0037]該柔順機(jī)構(gòu)精密定位平臺裝置主要應(yīng)用于高端智能裝備，考慮到能夠在大范圍運(yùn)動中進(jìn)行精密作業(yè)的工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，可以選擇精度較高的工業(yè)機(jī)器人作為宏動機(jī)器人，選擇工作空間在立方微米級的柔順機(jī)構(gòu)精密定位平臺裝置作為微動機(jī)器人，這樣，柔順機(jī)構(gòu)精密定位平臺裝置可在大范圍工作空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)微米級甚至納米級的精密作業(yè)。
[0038]本實(shí)施例中，氣動頂桿161及壓電陶瓷162之間呈垂直狀輸入布置，當(dāng)然，兩者之間也可以呈其它角度布置，不僅限制于垂直狀布置。
[0039]為了便于對物體的夾持，本實(shí)施例中，右夾持臂12上部的內(nèi)側(cè)與左夾持臂11上部的內(nèi)側(cè)之間形成上述的夾持間隙13 ;并且，右夾持臂12上部的內(nèi)側(cè)凹陷形成有右弧形槽123，左