柔順機構(gòu)精密定位平臺的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及精密定位平臺的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及柔順機構(gòu)精密定位平臺。
【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、光纖對接及生物細胞操作等各個領(lǐng)域迫切需要能夠完成微細作業(yè)的微操作機器人系統(tǒng)，微夾持機構(gòu)是微操作機器人的關(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、運動靈敏度高等優(yōu)點，因此，一般采用柔性鉸鏈組成的柔順機構(gòu)作為精密運動的傳遞機構(gòu)。
[0004]柔順機構(gòu)精密定位平臺包括驅(qū)動機構(gòu)、柔順機構(gòu)以及微夾持機構(gòu)，驅(qū)動機構(gòu)通過施加驅(qū)動力在柔順機構(gòu)上，利用柔順機構(gòu)的傳遞，實現(xiàn)微夾持機構(gòu)抓取或釋放物體。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中，驅(qū)動機構(gòu)一般采用單驅(qū)動輸入方式，且一般利用壓電陶瓷作為驅(qū)動源，這樣，柔順機構(gòu)精密定位平臺的驅(qū)動方式過于單一，其適用范圍過小，難以適用在各種工業(yè)運用中，且壓電陶瓷價格較高，大大增加成本。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型的目的在于提供柔順機構(gòu)精密定位平臺，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中，柔順機構(gòu)精密定位平臺采用單驅(qū)動輸入方式，存在適用范圍過小、難于適用于各種工業(yè)運用以及成本高的問題。
[0007]本實用新型是這樣實現(xiàn)的，柔順機構(gòu)精密定位平臺，包括微夾持機構(gòu)、柔順機構(gòu)以及驅(qū)動機構(gòu)；所述微夾持機構(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；
[0008]所述柔順機構(gòu)設(shè)于所述間隔區(qū)域，且所述柔順機構(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；
[0009]所述驅(qū)動機構(gòu)包括分別用于驅(qū)動所述柔順機構(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構(gòu)。
[0010]進一步地，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]進一步地，所述右夾持臂上部的內(nèi)側(cè)以及左夾持臂上部的內(nèi)側(cè)分別形成有相向布置的缺口，所述缺口位于所述夾持間隙的下方。
[0015]進一步地，所述柔順機構(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。
[0016]進一步地，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。
[0017]進一步地，至少一個所述隔開區(qū)域呈閉合環(huán)形狀。
[0018]進一步地，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。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型提供的柔順機構(gòu)精密定位平臺中，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，利用壓電陶瓷驅(qū)動或氣動頂桿驅(qū)動，或者壓電陶瓷與氣動頂桿同時驅(qū)動柔順機構(gòu)，通過柔順機構(gòu)將驅(qū)動力傳遞至左夾持臂及右夾持臂上，實現(xiàn)右夾持臂及左夾持臂之間相對或相背移動，也就是實現(xiàn)微夾持機構(gòu)對物體的抓取或釋放；柔順機構(gòu)精密定位平臺實現(xiàn)氣動頂桿及壓電陶瓷兩種不同的驅(qū)動輸入，這樣，使得柔順機構(gòu)精密定位平臺的驅(qū)動方式多樣化，適用范圍廣，可以運用在各種采樣氣動驅(qū)動輸入的工業(yè)運用中，并且，可以減少壓電陶瓷的運用，大大降低成本。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型實施例一提供的柔順機構(gòu)精密定位平臺的立體示意圖一；
[0021]圖2是本實用新型實施例一提供的柔順機構(gòu)精密定位平臺的立體示意圖二 ；
[0022]圖3是本實用新型實施例二提供的柔順機構(gòu)精密定位平臺的立體示意圖；
[0023]圖4是本實用新型實施例三提供的柔順機構(gòu)精密定位平臺的立體示意圖；
[0024]圖5是本實用新型實施例四提供的柔順機構(gòu)精密定位平臺的立體示意圖；
[0025]圖6是本實用新型實施例一提供的柔順機構(gòu)精密定位平臺的立體示意圖。
【具體實施方式】
[0026]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0027]以下結(jié)合具體附圖對本實用新型的實現(xiàn)進行詳細的描述。
[0028]參照圖1至6所示，為本實用新型提供的較佳實施例。
[0029]柔順機構(gòu)精密定位平臺包括驅(qū)動機構(gòu)、微夾持機構(gòu)以及柔順機構(gòu)，其中，微夾持機構(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；柔順機構(gòu)包括多個柔性鉸鏈，柔順機構(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)動機構(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分別抵接在柔順機構(gòu)上，用于給柔順機構(gòu)提供驅(qū)動力，從而利用柔順機構(gòu)的多個柔性鉸鏈的傳遞，實現(xiàn)左夾持臂11與右夾持臂12之間的相對移動或相離移動，也就是實現(xiàn)對物體的抓取或釋放。
[0030]在柔順機構(gòu)精密定位平臺中，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)動柔順機構(gòu)的柔性鉸鏈，從而通過柔性鉸鏈將驅(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，也就是實現(xiàn)微夾持機構(gòu)對物體的抓取或釋放；整個柔順機構(gòu)精密定位平臺可單獨裝配并與機器手之間實現(xiàn)點對點精密操作，也可安裝在機器人的手臂末端作為執(zhí)行機構(gòu)并以其為參照物，實現(xiàn)高精度定位。。
[0031]上述提供的柔順機構(gòu)精密定位平臺，可以實現(xiàn)氣動頂桿161及壓電陶瓷162兩種不同的驅(qū)動輸入，這樣，使得柔順機構(gòu)精密定位平臺的驅(qū)動方式多樣化，適用范圍廣，可以運用在各種采樣氣動驅(qū)動輸入的工業(yè)運用中，并且，可以減少壓電陶瓷162的運用，大大降低成本。
[0032]該柔順機構(gòu)精密定位平臺主要應(yīng)用于高端智能裝備，考慮到能夠在大范圍運動中進行精密作業(yè)的工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，可以選擇精度較高的工業(yè)機器人作為宏動機器人，選擇工作空間在立方微米級的柔順機構(gòu)精密定位平臺作為微動機器人，這樣，柔順機構(gòu)精密定位平臺可在大范圍工作空間內(nèi)實現(xiàn)微米級甚至納米級的精密作業(yè)。
[0033]本實施例中，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。
[0034]為了便于對物體的夾持，本實施例中，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，左夾持臂11上部的內(nèi)側(cè)凹陷形成有左弧形槽113，右弧形槽123與左弧形槽113正對布置，形成中部缺口的弧形孔。這樣，當右夾持臂12與左夾持臂11之間相對移動或相離移動時，右弧形槽123與左弧形槽113之間也相對移動或相離移動，這樣，則可以利用右弧形槽123與左弧形槽113對物體進行夾持，便于對物體的夾持，且便于物體的定位。
[0035]為了加大左夾持臂11在柔順機構(gòu)的傳遞驅(qū)動下進行移位，本實施例中，左夾持臂11的上部形成有上間隙縫111，該上間隙縫111貫穿左夾持臂11的側(cè)邊，且貫穿左夾持臂11的上端面，該上間隙縫111與上述的夾持間隙13平行布置。
[0036]進一步地，在左夾持臂11的上部還形成有下間隙縫112，該下間隙縫112貫穿左夾持臂11的側(cè)邊，貫穿左夾持臂11上部的下端，且該下間隙縫112與夾持間隙13呈平行布置。
[0037]上間隙縫111與下間隙縫112呈上下正對布置，且兩者之間相互隔開布置。
[0038]本實施例中，右弧形槽123貫穿右夾持臂12上部的上端及下端，左弧形槽113貫穿左夾持臂11的上端及下端，為了實現(xiàn)對被夾持物體的上下定位，本實施例中，左