本發(fā)明涉及一種三自由度并聯(lián)微定位平臺，特別是涉及一種高精度、大行程三自由度并聯(lián)微定位平臺。

背景技術(shù)：

隨著科技的發(fā)展，微納技術(shù)得到了更廣闊的應(yīng)用。但是，高精度的微定位平臺一直制約著微納技術(shù)的推廣。目前，小行程的微定位平臺已經(jīng)獲得了重大的突破，但是，高精度、大行程的微定位平臺還需要進一步提高。目前，高精度、大行程微定位平臺最常采用的結(jié)構(gòu)是：X向平動、Y向平動和Z向轉(zhuǎn)動串聯(lián)。但是這種串聯(lián)機構(gòu)會導(dǎo)致平臺的工作帶寬以及固有頻率降低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種高精度、大行程三自由度并聯(lián)微定位平臺，該平臺具有較高的工作帶寬和固有頻率。

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：一種高精度、大行程三自由度并聯(lián)微定位平臺，包括基體，在所述基體的中央形成有動平臺及均布在所述動平臺周圍的四個柔性橋式放大機構(gòu)，其中兩個所述柔性橋式放大機構(gòu)沿X向布置，另外兩個所述柔性橋式放大機構(gòu)沿Y向布置，每個所述柔性橋式放大機構(gòu)設(shè)有一平行板導(dǎo)向機構(gòu)，二者組合形成一個微定位機構(gòu)；沿X向布置的任意一個所述柔性橋式放大機構(gòu)采用壓電陶瓷驅(qū)動器Ⅰ驅(qū)動，沿Y向布置的兩個所述柔性橋式放大機構(gòu)各采用一個壓電陶瓷驅(qū)動器Ⅱ驅(qū)動；沿X向布置的兩個所述柔性橋式放大機構(gòu)各采用兩個沿X向串聯(lián)的半圓形柔性鉸鏈Ⅰ與所述動平臺連接，沿Y向布置的兩個所述柔性橋式放大機構(gòu)各采用每兩個一組的半圓形柔性鉸鏈Ⅱ與所述動平臺連接，每組內(nèi)的兩個所述半圓形柔性鉸鏈Ⅱ串聯(lián)且與Y向平行，兩組所述半圓形柔性鉸鏈Ⅱ關(guān)于中心對稱。

所述平行板導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)有4片平行板。

在所述基體上設(shè)有定位孔。

本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是：采用四個含有柔性橋式放大機構(gòu)的微定位機構(gòu)并聯(lián)，能夠?qū)崿F(xiàn)動平臺在XY平面內(nèi)高精度、大行程的運動；X向與Y向微定位機構(gòu)并聯(lián)，增大了平臺的帶寬，以及平臺的固有頻率；柔性橋式放大機構(gòu)具有放大功能，在平行板導(dǎo)向機構(gòu)的約束下，使動平臺能夠精確地進行運動，以避免動平臺因半圓形柔性鉸鏈?zhǔn)軌菏Х€(wěn)；與動平臺相連的四組串聯(lián)的半圓形柔性鉸鏈解耦了微定位機構(gòu)對動平臺X向平動、Y向平動和垂直XY平面的中心線轉(zhuǎn)動的運動限制，提高了動平臺的運動精度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的一個微定位機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、基體，2、壓電陶瓷驅(qū)動器Ⅰ，3、柔性橋式放大機構(gòu)，4、平行板導(dǎo)向機構(gòu)，5、壓電陶瓷驅(qū)動器Ⅱ，6、定位孔，7、半圓形柔性鉸鏈Ⅱ，8、動平臺，9、半圓形柔性鉸鏈Ⅰ。

具體實施方式

為能進一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下：

請參閱圖1～圖2，一種高精度、大行程三自由度并聯(lián)微定位平臺，包括基體1，在所述基體1的中央形成有動平臺8及均布在所述動平臺8周圍的四個柔性橋式放大機構(gòu)3，其中兩個所述柔性橋式放大機構(gòu)3沿X向布置，另外兩個所述柔性橋式放大機構(gòu)3沿Y向布置，每個所述柔性橋式放大機構(gòu)3設(shè)有一平行板導(dǎo)向機構(gòu)4，二者組合形成一個微定位機構(gòu)，沿X向布置的任意一個所述柔性橋式放大機構(gòu)3采用壓電陶瓷驅(qū)動器Ⅰ2驅(qū)動，沿Y向布置的兩個所述柔性橋式放大機構(gòu)3各采用一個壓電陶瓷驅(qū)動器Ⅱ5驅(qū)動，沿X向布置的兩個所述柔性橋式放大機構(gòu)3各采用兩個沿X向串聯(lián)的半圓形柔性鉸鏈Ⅰ9與所述動平臺8連接，沿Y向布置的兩個所述柔性橋式放大機構(gòu)3各采用每兩個一組的半圓形柔性鉸鏈Ⅱ7與所述動平臺8連接，每組內(nèi)的兩個所述半圓形柔性鉸鏈Ⅱ7串聯(lián)且與Y向平行，兩組所述半圓形柔性鉸鏈Ⅱ7關(guān)于中心對稱。

在本實施例中，所述平行板導(dǎo)向機構(gòu)4設(shè)有4片平行板。在所述基體1上設(shè)有定位孔6。

本發(fā)明的工作原理：

首先給壓電陶瓷驅(qū)動器Ⅰ2和兩個壓電陶瓷驅(qū)動器Ⅱ5預(yù)加電壓，使與其相對應(yīng)的柔性橋式放大機構(gòu)3產(chǎn)生一個位移，并最終使動平臺8處于平衡狀態(tài)。

通過改變壓電陶瓷驅(qū)動器Ⅰ2上的電壓，使壓電陶瓷驅(qū)動器Ⅰ2通過與其相連的沿X向布置的柔性橋式放大機構(gòu)3帶動平臺8沿X向平動。

通過給一個壓電陶瓷驅(qū)動器Ⅱ5加壓，同時給另一個壓電陶瓷驅(qū)動器Ⅱ5減壓，使兩個壓電陶瓷驅(qū)動器Ⅱ5通過與其相連的沿Y向布置的柔性橋式放大機構(gòu)3驅(qū)動動平臺8沿Y向平動。

通過同時給兩個壓電陶瓷驅(qū)動器Ⅱ5加壓或者減壓，使兩個壓電陶瓷驅(qū)動器Ⅱ5通過與其相連的沿Y向布置的柔性橋式放大機構(gòu)3驅(qū)動動平臺8沿其垂直XY平面的中心線轉(zhuǎn)動。

綜上所述，本發(fā)明的動平臺10不但能夠?qū)崿F(xiàn)沿其垂直XY平面的中心線轉(zhuǎn)動，還能實現(xiàn)X向平動和Y向平動。

盡管上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護的范圍情況下，還可以作出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。