[發明專利]二維納米柔性運動平臺及其光柵測量方法

有效

• 申請號: 201710455030.5
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN107328366B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: 張震;楊曉東;崔夢嘉;閆鵬
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02;G01B11/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃德海

1.一種二維納米柔性運動平臺，其特征在于，包括：

基座；

終端平臺，所述終端平臺位于所述基座的外邊沿的內側；

X向連接桿和Y向連接桿，所述X向連接桿沿X向定向且所述Y向連接桿沿Y向定向；

兩個X向柔性導向件，兩個所述X向柔性導向件分別與所述X向連接桿的兩端相連以使兩個所述X向柔性導向件同步運動，每個所述X向柔性導向件與所述基座相連；

兩個Y向柔性導向件，兩個所述Y向柔性導向件分別與所述Y向連接桿的兩端相連以使兩個所述Y向柔性導向件同步運動，每個所述Y向柔性導向件與所述基座相連；

兩個X向柔性解耦件，兩個所述X向柔性解耦件分別與所述X向連接桿的兩端相連以使兩個所述X向柔性解耦件同步運動，兩個所述X向柔性解耦件分別與兩個所述X向柔性導向件相連，兩個所述X向柔性解耦件分別與所述終端平臺相對的兩側壁相連；

兩個Y向柔性解耦件，兩個所述Y向柔性解耦件分別與所述Y向連接桿的兩端相連以使兩個所述Y向柔性解耦件同步運動，兩個所述Y向柔性解耦件分別與兩個所述Y向柔性導向件相連，兩個所述Y向柔性解耦件分別與所述終端平臺相對的兩側壁相連；

X向驅動器和Y向驅動器，所述X向驅動器與兩個所述X向柔性導向件中的一個相連，所述Y向驅動器與兩個所述Y向柔性導向件中的一個相連；

X向光柵傳感器，所述X向光柵傳感器分別與所述終端平臺和所述X向柔性導向件可拆卸地相連且至少一部分隨所述X向柔性導向件一同移動；

Y向光柵傳感器，所述Y向光柵傳感器分別與所述終端平臺和所述Y向柔性導向件可拆卸地相連且至少一部分隨所述Y向柔性導向件一同移動，

所述X向光柵傳感器包括X向玻璃尺和X向讀數頭，所述X向玻璃尺安裝在所述終端平臺上靠近所述X向柔性導向件的一側邊沿，所述X向讀數頭安裝在所述X向柔性導向件上靠近所述終端平臺的一端；所述Y向光柵傳感器包括Y向玻璃尺和Y向讀數頭，所述Y向玻璃尺安裝在所述終端平臺上靠近所述Y向柔性導向件的一側邊沿，所述Y向讀數頭安裝在所述Y向柔性導向件上靠近所述終端平臺的一端，

所述X向玻璃尺安裝在所述終端平臺的上表面，所述X向讀數頭安裝在所述X向柔性導向件的上表面；所述Y向玻璃尺安裝在所述終端平臺的上表面，所述Y向讀數頭安裝在所述Y向柔性導向件的上表面，

所述X向光柵傳感器上設有X向定位凸筋且所述X向柔性導向件上設有X向定位槽，所述X向定位凸筋可拆卸地配合在所述X向定位槽內；所述Y向光柵傳感器上設有Y向定位凸筋且所述Y向柔性導向件上設有Y向定位槽，所述Y向定位凸筋可拆卸地配合在所述Y向定位槽內，

所述X向柔性導向件的一部分設于所述X向定位凸筋靠近所述終端平臺的一側，以對所述X向定位凸筋進行限位，所述Y向柔性導向件的一部分設于所述Y向定位凸筋靠近所述終端平臺的一側，以對所述Y向定位凸筋進行限位，

所述終端平臺上設有第一限位槽，所述第一限位槽位于所述終端平臺靠近所述X向柔性導向件的一端，所述X向玻璃尺的一部分配合在所述第一限位槽內，所述終端平臺上設有第二限位槽，所述第二限位槽位于所述終端平臺靠近所述Y向柔性導向件的一端，所述Y向玻璃尺的一部分配合在所述第二限位槽內。

2.根據權利要求1所述的二維納米柔性運動平臺，其特征在于，兩個所述X向柔性導向件在X向上對稱設置，兩個所述Y向柔性導向件在Y向上對稱設置，兩個所述X向柔性解耦件在X向上對稱設置，兩個所述Y向柔性解耦件在Y向上對稱設置。

3.根據權利要求1所述的二維納米柔性運動平臺，其特征在于，每個所述X向柔性導向件包括X向內側板簧、X向外側板簧和X向剛性連接件，兩個所述X向內側板簧分別與所述X向連接桿的兩端相連，所述X向外側板簧位于所述X向內側板簧的外側且均與所述基座相連，所述X向內側板簧和所述X向外側板簧通過所述X向剛性連接件相連，每個所述Y向柔性導向件包括Y向內側板簧、Y向外側板簧和Y向剛性連接件，兩個所述Y向內側板簧分別與所述Y向連接桿的兩端相連，所述Y向外側板簧位于所述Y向內側板簧的外側且均與所述基座相連，所述Y向內側板簧和所述Y向外側板簧通過所述Y向剛性連接件相連。

4.根據權利要求3所述的二維納米柔性運動平臺，其特征在于，所述X向內側板簧和所述Y向內側板簧在豎直方向上的高度低于所述X向外側板簧和所述Y向外側板簧。