[發明專利]一種基于柔順并聯機構的多自由度納米定位平臺

有效

• 申請號: 201811237325.6
• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN109502542B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 王瑞洲;王晗;董永超
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: B81C99/00
• 分類號: B81C99/00;G05D3/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

1.一種基于柔順并聯機構的多自由度納米定位平臺，其特征在于，包括第一固定基座、連接板、第二固定基座、末端執行器以及通過柔順鉸鏈傳遞力/位移/運動的運動支鏈：

所述運動支鏈包括若干并聯連接且位于同一平面的第一運動支鏈以及若干力/位移/運動的傳遞方向與所述平面垂直的第二運動支鏈，所述第一運動支鏈的一端與第一固定基座連接，另一端與末端執行器連接；所述第二運動支鏈一端貫穿連接板與第一固定基座連接，由第二固定基座提供支點，另一端與末端執行器連接；

所述連接板設于第一固定基座與第二固定基座之間，所述第一固定基座設有若干與第一運動支鏈匹配的第一滑槽，第二固定基座設有若干與第二運動支鏈匹配的第二滑槽，所述第二滑槽貫穿第一固定基座和連接板設置；

所述第一固定基座上設有用于測量預緊端位移、輸入端位移、末端輸出位移的電容傳感器；所述末端執行器外接有用于攜帶不同類型負載的負載連接器；所述第一運動支鏈包括順次串聯連接的第一壓電陶瓷驅動器、第一平面內輸入端和若干第一柔順鉸鏈，所述第一壓電陶瓷驅動器的一端通過第一軸向頂絲與第一固定基座連接，若干第一柔順鉸鏈順次串聯設于第一平面內輸入端和末端執行器之間，所述第一平面內輸入端與第一壓電陶瓷驅動器無間隙連接；

所述第一軸向頂絲的正交方向連接有用于二次加固的第一正交頂絲；

所述第一軸向頂絲的端面面接觸設有滾珠，所述滾珠點接觸設有用于測量預緊力的力傳感器，所述力傳感器與第一壓電陶瓷驅動器之間設有預緊塊，所述力傳感器連接有控制器；

所述預緊塊的頂部預留有用于安裝測量塊、反光鏡支架的安裝孔。

2.根據權利要求1所述的基于柔順并聯機構的多自由度納米定位平臺，其特征在于，所述第一柔順鉸鏈包括順次串聯連接的第一導向型柔順鉸鏈、第一轉動式柔順鉸鏈、第二轉動式柔順鉸鏈、第三轉動式柔順鉸鏈以及第四轉動式柔順鉸鏈，所述第一轉動式柔順鉸鏈、第三轉動式柔順鉸鏈、第四轉動式柔順鉸鏈呈3-RRR構型。

3.根據權利要求2所述的基于柔順并聯機構的多自由度納米定位平臺，其特征在于，所述第一軸向頂絲、滾珠、力傳感器、預緊塊、第一壓電陶瓷驅動器、第一平面內輸入端、第一導向型柔順鉸鏈、第二轉動式柔順鉸鏈的軸線重合。

4.根據權利要求2所述的基于柔順并聯機構的多自由度納米定位平臺，其特征在于，所述第二運動支鏈包括順次連接的第二壓電陶瓷驅動器、第一平面外輸入端以及若干第二柔順鉸鏈，所述第二壓電陶瓷驅動器通過第二軸向頂絲和第二正交頂絲與第一固定基座連接，若干第二柔順鉸鏈順次串聯設于第一平面外輸入端和末端執行器之間。

5.根據權利要求4所述的基于柔順并聯機構的多自由度納米定位平臺，其特征在于，所述第二柔順鉸鏈包括順次串聯連接的第一平面外轉動式柔順鉸鏈、第二平面外轉動式柔順鉸鏈、第三平面外轉動式柔順鉸鏈、第二平面外輸入端、第二平面外導向型柔順鉸鏈、第三平面外導向型柔順鉸鏈，所述第三平面外導向型柔順鉸鏈與末端執行器連接。

6.根據權利要求4所述的基于柔順并聯機構的多自由度納米定位平臺，其特征在于，所述第一壓電陶瓷驅動器在第一固定基座上呈正三角形分布，所述第二壓電陶瓷驅動器與所述第一壓電陶瓷驅動器垂直交叉設置。