[實用新型]一種實驗室控制平臺

有效

• 申請號: 201520220431.9
• 申請日: 2015-04-14
• 公開（公告）號: CN205015674U
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發明（設計）人: 李建春
• 申請（專利權）人: 寧波職業技術學院
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本實用新型是一種實驗用控制臺，特別是涉及一種實驗室控制平臺。

背景技術

國外在超精密平臺的設計研究起步的比較早。這促進了國外發達國家對精密平臺及其相關科學的研究美國國家關鍵技術委員會將納米技術列為政府重點支持的22項關鍵技術之一，美國國家基金會亦將納米技術列為優先支持的關鍵技術之一，美國許多著名大學都設有納米技術研究機構，如北卡羅萊納大學的精密工程中心，康乃爾大學的國家納米加工實驗室，路易斯安那大學的微米制造中心等等。日本把納米技術作為ERATO計劃中6項優先高技術探索項目之一，投資2億美元發展納米技術；筑波科學城的交叉學科研究中心把納米技術列入2個主要發展方向之一。英國國家納米技術(NION)計劃已開始實行，在英國的Cranfield大學成立了以納米技術為研究目標的精密工程中心。歐洲的其它國家也不示弱，把納米技術列入了“尤里卡計劃”。

在上世紀80年代中后期，國內學者相繼提出了宏微雙重驅動技術，紛紛發表學術論文展開研究討論，目前它是實現大行程、高精度定位的一種有效手段。例如清華大學教授吳鷹飛、周兆英(清華大學精密儀器與機械學系)的《壓電驅動柔性鉸鏈機構傳動實現超精密定位》一文中就詳細介紹了壓電元件和柔性鉸鏈的概念與特點，列舉壓電元件與柔性鉸鏈機構結合實現超精密定位的典型例子，包括超精密測量、超精密加工、光學自動聚焦和大行程超精密定位。為使超精密定位工作臺的結構緊湊，還提出了單驅動多自由度運動機構，應用蠕動式的運動原理可合成機構上的多自由度運動，并實現大行程運動。設計了對稱結構的柔性鉸鏈機構實現導向功能。

哈爾濱工業大學超精密光電儀器工程研究所的葉樹亮，譚久彬博士的《具有納米分辨力二維超精密定位系統的研制》一文針對傳統超精密定位系統存在位移靈敏度、系統頻響及重復定位精度難以兼顧的問題，設計并研制了一種具有納米分辨力的二維超精密定位系統。系統集成平行四連桿結構雙柔性二維工作臺無間隙傳動、雙極性可伸縮壓電陶瓷微位移驅動和納米精度電容位移監測等先進技術，在微處理器控制下可實現納米量級的定位。為改善傳統PID控制方法存在的精度低、實時性差等缺陷，提出了一種結合定位過程中各階段系統不同響應特性的比例、積分和微分(PID)參數自適應控制算法。

哈爾濱理工大學機械動力工程學院的孟兆新，胡乃文兩位在《三維精密定位工作臺的控制系統的研究》一文中對三維精密工作臺快速定位系統的控制原理及結構組成進行了研究，并對系統進行理論和實驗分析。為了實現高精度的快速定位，系統采用了獨立伺服控制技術以及變結構的PID自適應控制算法，達到了滿意的定位精度。

綜上所述，從國內外的研究現狀來看使用宏微結合的模式再配合陶瓷壓電執行器。采用兩級傳動機構的超精密平臺是比較容易實現和切合實際的一種超精密平臺設計方法。這種方案在學校中為學生精密試驗、實驗都能提供足夠的幫助。

實用新型內容

本實用新型的目的是為解決目前的技術方案供學生使用的精密實驗平臺不足，精密實驗臺價格太高的問題，提供一種簡單方便，成本低廉的實驗室控制平臺。