[實用新型]一種三自由度混合柔性鉸鏈微動平臺

有效

• 申請號: 201720055422.8
• 申請日: 2017-01-16
• 公開（公告）號: CN206527737U
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 黃興山;盧清華
• 申請（專利權）人: 佛山科學技術學院
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司44245
• 代理人: 梁瑩,顧思妍

技術領域

本實用新型涉及微動平臺裝置，更具體地說，涉及一種三自由度混合柔性鉸鏈微動平臺。

背景技術

在微機電系統、掃描探測顯微鏡、超精密加工、光學元件制造以及生物醫學工程等領域中，具有納米精度的微動平臺是核心部件。

目前，在各種各類的微動平臺結構中，不同柔性鉸鏈構成的微動平臺具有不同的性能。正圓柔性鉸鏈構成的微動平臺較其他缺口類型鉸鏈構成的微動平臺轉角大，各方向具有較高的靈敏度。而直角柔性鉸鏈構成的微動平臺比其他鉸鏈構成的微動平臺來說柔度大。然而，在現有平面柔順微動平臺設計中，所運用的微動平臺都是由單一的同一種缺口類型的轉動鉸鏈構成。例如，該微動平臺都是由單一的直角缺口或者都是由單一的正圓形缺口的轉動鉸鏈構成。這樣結構的微動平臺沒有充分利用不同種缺口類型的轉動鉸鏈各自的優點，導致單一的一種鉸鏈構成的柔性鉸鏈微動平臺只具備其單一方面的優越性能，從而大大影響柔性鉸鏈微動平臺的工作性能。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術中的缺點與不足，提供一種三自由度混合柔性鉸鏈微動平臺，該微動平臺不僅轉角大和各方向具有較高的靈敏度的特點，而且具有柔度大的優點，從而大大提高柔性鉸鏈微動平臺的工作性能。

為了達到上述目的，本實用新型通過下述技術方案予以實現：一種三自由度混合柔性鉸鏈微動平臺，其特征在于：包括動平臺、定平臺、設置在定平臺上的驅動裝置和三條用于連接定平臺和動平臺的柔性支鏈；每條所述柔性支鏈由具有正圓雙柔性鉸鏈一的柔性支鏈一和具有正圓雙柔性鉸鏈二的柔性支鏈二通過直角柔性鉸鏈連接組成；所述柔性支鏈一遠離柔性支鏈二的一端與動平臺連接，柔性支鏈二遠離柔性支鏈一的一端與定平臺連接；所述驅動裝置與柔性支鏈一連接。

在上述方案中，每條柔性支鏈中包含正圓雙柔性鉸鏈一、正圓雙柔性鉸鏈二和一個直角柔性鉸鏈，使得本實用新型的微動平臺充分利用了正圓雙柔性鉸鏈的轉角大和各方向具有較高靈敏度的優點，以及直角柔性鉸鏈具有柔度大的優點，將兩種柔性鉸鏈同時運用于微動平臺的設計中，使得微動平臺同時具備兩種柔性鉸鏈的優點，不僅轉角大和各方向具有較高的靈敏度，而且具有柔度大的優點，從而大大提高柔性鉸鏈微動平臺的工作性能。同時，該微動平臺工作時，將微動平臺的定平臺固定，在每條柔性支鏈的中間部分使用驅動裝置驅動，使得該微動平臺具有3個自由度，動平臺能實現X軸、Y軸的平動和繞Z軸的轉動。

所述柔性支鏈一與柔性支鏈二垂直連接。

所述柔性支鏈一由支鏈體一和正圓雙柔性鉸鏈一連接組成；所述正圓雙柔性鉸鏈一與動平臺連接。

所述驅動裝置與支鏈體一連接。

所述柔性支鏈二由支鏈體二和正圓雙柔性鉸鏈二連接組成；所述正圓雙柔性鉸鏈二與定平臺連接。

所述支鏈體一通過直角柔性鉸鏈與支鏈體二連接。

所述正圓雙柔性鉸鏈一和正圓雙柔性鉸鏈二均為對稱型正圓雙柔性鉸鏈。

所述正圓雙柔性鉸鏈一和正圓雙柔性鉸鏈二均由兩個相同的半圓形單柔性鉸鏈組成，兩個半圓形單柔性鉸鏈背對對稱設置。本實用新型的正圓雙柔性鉸鏈一和正圓雙柔性鉸鏈二的形狀設計可承受彈性變形，從而可獲取一部分運動。

三條所述柔性支鏈呈120°對稱分布在動平臺的外圍。

所述動平臺和定平臺均為鋁材料制成的平臺；所述驅動裝置為壓電陶瓷驅動裝置。

與現有技術相比，本實用新型具有如下優點與有益效果：本實用新型三自由度混合柔性鉸鏈微動平臺不僅轉角大和各方向具有較高的靈敏度的特點，而且具有柔度大的優點，從而大大提高柔性鉸鏈微動平臺的工作性能。

附圖說明

圖1是本實用新型三自由度混合柔性鉸鏈微動平臺的示意圖一；

圖2是本實用新型三自由度混合柔性鉸鏈微動平臺的示意圖二；

其中，1為動平臺、2為定平臺、3為壓電陶瓷驅動裝置、4為正圓雙柔性鉸鏈一、5為正圓雙柔性鉸鏈二、6為直角柔性鉸鏈、7為支鏈體一、8為支鏈體二。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的描述。

實施例