[發(fā)明專利]一種基于旋轉(zhuǎn)杠桿半橋放大器的三平動解耦微定位器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910798158.0
• 申請日: 2019-08-27
• 公開（公告）號: CN112447262B
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田延嶺;馬越;王福軍;盧康康;張大衛(wèi);趙效魯;楊明旋
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: G12B5/00
• 分類號: G12B5/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 王蒙蒙

1.一種基于旋轉(zhuǎn)杠桿半橋放大器的三平動解耦微定位器，其特征在于，包括XY定位器和Z定位器(8)；

所述Z定位器(8)采用串聯(lián)方式嵌入在所述XY定位器的輸出末端，所述Z定位器(8)的內(nèi)部設(shè)置有Z向壓電陶瓷驅(qū)動器(12)，所述Z向壓電陶瓷驅(qū)動器(12)與位于所述Z定位器(8)上部的中央動平臺(11)相接觸；

所述XY定位器包括四個并聯(lián)連接的運動支鏈，四個所述運動支鏈沿所述Z定位器(8)的周向均勻布置，并且，四個所述運動支鏈中，其中兩個所述運動支鏈沿X向布置，另外兩個所述運動支鏈沿Y向布置；每個所述運動支鏈包括用于實現(xiàn)位移放大的旋轉(zhuǎn)杠桿半橋放大器(3)和用于實現(xiàn)位移傳遞的平行四邊形機構(gòu)(7)，所述旋轉(zhuǎn)杠桿半橋放大器(3)的輸出端與所述平行四邊形機構(gòu)(7)的輸入端相連，所述平行四邊形機構(gòu)(7)的輸出端與所述Z定位器(8)相連；

沿X向布置的兩個所述運動支鏈中的任意一個所述運動支鏈采用X向壓電陶瓷驅(qū)動器(5)驅(qū)動，所述X向壓電陶瓷驅(qū)動器(5)與沿X向布置的其中一個所述運動支鏈的旋轉(zhuǎn)杠桿半橋放大器(3)的輸入端相連；沿Y向布置的兩個所述運動支鏈中的任意一個所述運動支鏈采用Y向壓電陶瓷驅(qū)動器(13)驅(qū)動，所述Y向壓電陶瓷驅(qū)動器(13)與沿Y向布置的其中一個所述運動支鏈的旋轉(zhuǎn)杠桿半橋放大器(3)的輸入端相連；

其中，所述旋轉(zhuǎn)杠桿半橋放大器(3)包括兩個旋轉(zhuǎn)杠桿機構(gòu)(3-1)、兩個傳力桿(3-2)、一個半橋機構(gòu)(3-3)、一個凹面輸入機構(gòu)(3-4)和兩個第二平行葉片型柔性鉸鏈(3-5)；兩個所述旋轉(zhuǎn)杠桿機構(gòu)(3-1)對稱設(shè)置在所述X向壓電陶瓷驅(qū)動器(5)或Y向壓電陶瓷驅(qū)動器(13)的兩側(cè)，兩個所述旋轉(zhuǎn)杠桿機構(gòu)(3-1)的回轉(zhuǎn)部均與固定基體(1)旋轉(zhuǎn)連接，兩個所述旋轉(zhuǎn)杠桿機構(gòu)(3-1)的輸出端分別與所述半橋機構(gòu)(3-3)的兩端相連，所述半橋機構(gòu)(3-3)的中部與所述平行四邊形機構(gòu)(7)的輸入端相連；所述X向壓電陶瓷驅(qū)動器(5)或Y向壓電陶瓷驅(qū)動器(13)的一側(cè)與所述固定基體(1)固定連接，所述X向壓電陶瓷驅(qū)動器(5)或Y向壓電陶瓷驅(qū)動器(13)的另一側(cè)與半球狀陶瓷轉(zhuǎn)接頭(4)粘接，所述半球狀陶瓷轉(zhuǎn)接頭(4)與所述凹面輸入機構(gòu)(3-4)的圓柱面配合接觸；所述凹面輸入機構(gòu)(3-4)的兩側(cè)分別與兩個所述第二平行葉片型柔性鉸鏈(3-5)的其中一端相連、內(nèi)側(cè)分別與兩個所述傳力桿(3-2)的輸入端相連，兩個所述第二平行葉片型柔性鉸鏈(3-5)的另一端均與所述固定基體(1)固定連接，兩個所述傳力桿(3-2)的輸出端分別與兩個所述旋轉(zhuǎn)杠桿機構(gòu)(3-1)相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于旋轉(zhuǎn)杠桿半橋放大器的三平動解耦微定位器，其特征在于，所述中央動平臺(11)與所述Z定位器(8)之間通過第一平行葉片型柔性鉸鏈(9)相連，實現(xiàn)位移導(dǎo)向功能。