[實用新型]一種并聯(lián)式精密操作機構

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821459027.7
• 申請日: 2018-09-06
• 公開（公告）號: CN208788580U
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發(fā)明（設計）人: 魏華賢;王莉;牛小東;鄧勇;張祎輝;程俊濤
• 申請（專利權）人: 汕頭大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J9/08
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 張澤思;彭妙玲

本實用新型屬于微/納機械系統(tǒng)技術領域，具體涉及一種并聯(lián)式精密操作機構，包括平臺，基座和連接兩者的運動傳遞機構，運動傳遞機構由三支結構相同的運動支鏈構成，三支運動支鏈呈圓周對稱分布；每支運動支鏈包含雙曲線軸柔性鉸鏈和橋式位移放大機構，雙曲線軸柔性鉸鏈由一對有對稱結構的曲線軸柔性鉸鏈構成，其對稱面與橋式位移放大機構沿輸出方向的對稱面相同，平臺通過兩條對稱的曲線軸柔性鉸鏈與橋式位移放大機構輸出端連接，橋式位移放大機構固定端與基座連接。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型使用對稱雙曲線軸柔性鉸鏈使得機構具有對稱結構，降低加工及裝配難度，提高裝置精度，同時增加機構的負載和抗擾動能力，簡化了后期標定及控制難度。

技術領域

本實用新型屬于微/納機械系統(tǒng)技術領域，具體是一種應用并聯(lián)機構的微納定位及操作機器人的并聯(lián)式精密操作機構。

背景技術

精密微操作機器人在光電子工程、生命科學、半導體制造與檢測、航空航天、精密加工等高科技領域中具有廣闊的應用前景，為了實現(xiàn)納米級的運動定位分辨率，傳統(tǒng)鉸鏈已被無間隙、無摩擦、無需潤滑、無沖擊的整塊式柔性鉸鏈所取代，壓電陶瓷微位移驅(qū)動器及柔性機構結合是目前實現(xiàn)微納米級定位操作平臺的普遍方案。并聯(lián)機構具有結構緊湊、運動鏈短、剛度高和承載能力大等優(yōu)點，因此是多自由度微操作機器人的優(yōu)選構型。但現(xiàn)有實現(xiàn)空間多自由度的并聯(lián)柔性微操作機構通常需要將柔性鉸鏈分解制造后再組裝成整體，如韓國首爾國立大學的Hwa Soo Kim等提出的三自由度精密微動臺，其裝配復雜，對平臺精度影響較大。

現(xiàn)有的曲線軸柔性鉸鏈多自由度微操作裝置，逐漸改善原來裝配復雜和制造難度大的問題，但是現(xiàn)有曲線軸柔性鉸鏈具有非對稱的結構性質(zhì)，導致并聯(lián)機構整體具有非對稱結構本體，增加了標定及控制的難度。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提出一種并聯(lián)式精密操作機構，應用對稱雙曲線軸柔性鉸鏈，使得各并聯(lián)支鏈具有對稱結構，從而保證并聯(lián)機構整體具有對稱結構，增加了機構的負載和抗擾動能力，降低標定及控制難度。

為實現(xiàn)上述目的，一種并聯(lián)式精密操作機構，包括平臺，基座和連接兩者的運動傳遞機構，運動傳遞機構由三支結構相同的運動支鏈構成，三支運動支鏈呈圓周對稱分布；每支運動支鏈包含雙曲線軸柔性鉸鏈和橋式位移放大機構，雙曲線軸柔性鉸鏈由一對有對稱結構的曲線軸柔性鉸鏈構成，其對稱面與橋式位移放大機構沿輸出方向的對稱面相同，平臺通過兩條對稱的曲線軸柔性鉸鏈與橋式位移放大機構輸出端連接，橋式位移放大機構固定端與基座連接。

該精密操作機構應用了對稱雙曲線軸柔性鉸鏈，可實現(xiàn)運動支鏈的整塊式設計及制造，降低加工及裝配難度，提高裝置精度。同時各運動支鏈及整體并聯(lián)機構具有對稱結構，增加了機構的負載和抗擾動能力，簡化了后期標定及控制難度。

進一步地，橋式位移放大機構的中間連接壓電陶瓷微位移驅(qū)動器，壓電陶瓷微位移驅(qū)動器的微運動經(jīng)過橋式位移放大機構放大傳送至對稱雙曲線軸柔性鉸鏈，再傳送至平臺；各運動支鏈配合運動實現(xiàn)平臺的空間偏擺運動，可實現(xiàn)精密對準及進給微定位。壓電陶瓷微位移驅(qū)動器也可以根據(jù)實際情況更換其他新型的微位移驅(qū)動器。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型使用對稱雙曲線軸柔性鉸鏈用于實現(xiàn)空間多自由度柔性微動機構，使得機構具有對稱結構本體。可實現(xiàn)運動支鏈的整塊式設計及制造，降低加工及裝配難度，提高裝置精度。同時增加機構的負載和抗擾動能力，簡化了后期標定及控制難度。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為本實用新型運動支鏈的剖面示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的描述。

實施例1