[發明專利]兩自由度柔性微角位移壓電作動平臺

有效

• 申請號: 201310071573.9
• 申請日: 2013-01-30
• 公開（公告）號: CN103177774A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 敬子建;徐明龍;李亮;楊克亞
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G12B5/00
• 分類號: G12B5/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

技術領域

本發明涉及一種微角位移壓電作動平臺，具體涉及一種兩自由度柔性微角位移壓電作動平臺。?

背景技術

近年來隨著微電子技術、生物工程、航天工程等學科的迅速發展，微角度作動平臺在天文望遠鏡、圖像穩定、復合軸精密跟蹤、瞄準光學系統中有著日益重要而廣泛的應用。目前，微角度作動平臺多數是基于柔性鉸鏈，因此具有零摩擦、零間隙的固有特征，從而實現了亞微弧度的轉角分辨率。而由于其應用環境的特殊性，往往還要求具有體積小，重量輕的特點。?

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種兩自由度柔性微角位移壓電作動平臺，在具有高的角位移分辨率的同時，還具備響應速度快，體積小，重量輕的特點。?

為達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：?

一種兩自由度柔性微角位移壓電作動平臺，包括底座2以及通過剛性支撐4固定連接連于底座2上的帶有雙軸柔性鉸鏈3的微角擺平臺1，還包括分布于微角擺平臺1和底座2間的與微角擺平臺1下表面相接觸并固連于底座2上的第一柔性位移放大機構5、第二柔性位移放大機構6、第三柔性位移放大機構7和第四柔性位移放大機構8，所述第一柔性位移放大機構5和第二柔性位移放大機構6相對布置并具有相同的形狀和尺寸，組成第一作動器組13，所述第三柔性?位移放大機構7和第四柔性位移放大機構8也相對布置并具有相同的形狀和尺寸，且與第一柔性位移放大機構5和第二柔性位移放大機構6垂直交錯分布，第三柔性位移放大機構7和第四柔性位移放大機構8組成第二作動器組14，第一作動器組13和第二作動器組14的工作面相互垂直，在所述第一柔性位移放大機構5、第二柔性位移放大機構6、第三柔性位移放大機構7和第四柔性位移放大機構8內部分別安裝有第一壓電堆9、第二壓電堆10、第三壓電堆11和第四壓電堆12。?

本發明和現有技術相比，具有如下優點：?

由于第一作動器組13與第二作動器組14的位移放大機構高低交錯分布，有助于減小第一作動器組13、第二作動器組14和微角擺平臺1的接觸點與底座2的轉動中心的距離，因此本發明作動平臺在位移輸出量一定的情況下具有更大的角度調節范圍，同時減小了該作動平臺的體積和質量。?

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖，其中圖1A為立體結構示意圖，圖1B為沿第一柔性位移放大機構的縱剖圖，圖1C為沿第三柔性位移放大機構的縱剖圖。?

圖2為微角擺平臺的結構示意圖，其中圖2A為微角擺平臺主視圖，圖2B為微角擺平臺左視圖。?

圖3為位移放大機構及壓電堆的結構示意圖，其中圖3A為第一柔性位移放大機構及第一壓電堆的結構示意圖，其中圖3B為第三柔性位移放大機構及第三壓電堆的結構示意圖。?

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細說明。?

如圖1所示，本發明一種兩自由度柔性微角位移壓電作動平臺，包括底座2?以及通過剛性支撐4固定連接連于底座2上的帶有雙軸柔性鉸鏈3的微角擺平臺1，還包括分布于微角擺平臺1和底座2間的與微角擺平臺1下表面相接觸并固連于底座2上的第一柔性位移放大機構5、第二柔性位移放大機構6、第三柔性位移放大機構7和第四柔性位移放大機構8，所述第一柔性位移放大機構5和第二柔性位移放大機構6相對布置并具有相同的形狀和尺寸，組成第一作動器組13，所述第三柔性位移放大機構7和第四柔性位移放大機構8也相對布置并具有相同的形狀和尺寸，且與第一柔性位移放大機構5和第二柔性位移放大機構6垂直交錯分布，第三柔性位移放大機構7和第四柔性位移放大機構8組成第二作動器組14，第一作動器組13和第二作動器組14的工作面相互垂直，在所述第一柔性位移放大機構5、第二柔性位移放大機構6、第三柔性位移放大機構7和第四柔性位移放大機構8內部分別安裝有第一壓電堆9、第二壓電堆10、第三壓電堆11和第四壓電堆12。?

如圖2所示，為微角擺平臺的結構示意圖，包括平臺1，平臺1下帶有雙軸柔性鉸鏈3，雙軸柔性鉸鏈3下固定有剛性支撐4。上述結構采取精密慢走絲線切割起床一體加工而成。?

如圖3所示，為位移放大機構及置于其內的壓電堆的結構示意圖。如圖3A所示位移放大機構5采用精密慢走絲線切割起床一體加工而成，壓電堆9位于其內部，并固定于位移放大機構5長軸兩端。如圖3B所示位移放大機構7采用精密慢走絲線切割起床一體加工而成，壓電堆11位于其內部，并固定于位移放大機構7長軸兩端。?