[發明專利]一種六自由度高精度宏微并聯調整平臺

在審

• 申請號: 202211098611.5
• 申請日: 2022-09-07
• 公開（公告）號: CN115574228A
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發明（設計）人: 徐振邦;于陽;韓哈斯敖其爾;王學問;張煜
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: F16M11/12
• 分類號: F16M11/12
• 代理公司: 長春眾邦菁華知識產權代理有限公司 22214
• 代理人: 王婷婷

本發明公開了一種六自由度高精度宏微并聯調整平臺，其包括宏動平臺A和微動平臺B，宏動平臺A具有宏動動平臺和平行設置在宏動動平臺下方的宏動定平臺、連接宏動動平臺和宏動定平臺之間的六個宏動驅動支腿，微動平臺B設置在宏動平臺A上部；微動平臺B具有平行設置在宏動動平臺上方的微動動平臺；宏動動平臺下部形成有與宏動動平臺平行的承載平臺，承載平臺和微動動平臺之間連接有六個微動驅動支腿，從而使宏動動平臺形成微動平臺B的微動定平臺；每個微動驅動支腿端部均通過柔性鉸鏈與微動動平臺和承載平臺連接，本發明采用宏動與微動兩種模式來實現空間六自由度的精密指向功能，具有工作空間大、承載能力強、精度高以及獨立控制的有益效果。

技術領域

本發明涉及精密調整平臺技術領域，尤其涉及一種六自由度高精度宏微并聯調整平臺。

背景技術

并聯機構是航空航天以及工業生產中常使用的一種機械結構。在航空航天領域，隨著科學技術的發展以及航天要求的提高，航天器也向著復雜化、精密化等方向發展。因此對于應用并聯機構的航天器，并聯機構的調整精度也需要越來越高。不僅在航空航天領域，在工業等其他領域，如掃描探針顯微鏡的樣品掃描臺、微納操作以及精密加工中，具有高調整精度的六自由度并聯機構會給其產品的制造帶來可靠性、安全性。

目前，并聯機構中絲杠傳動的精度局限在微米級，難以完成一些高精密操作任務，為了使得平臺納米級調整能力同時保持高分辨率的目標，因此需要設計一個精度更高的并聯調整平臺。而六自由度并聯機構具有空間六自由度運動能力，可以實現大范圍運動也能夠實現小位移、小角度運動，其具有高精度、高剛度和高承載能力的特點，能夠實現精密調整，同時可以抵抗振動、重力等因素引起的變形，然而僅靠這些還不足以使平臺達到納米級的調整，因此需要考慮新的微調機構，在Gough-Stewart平臺的基礎上進行設計，增加微調機構，以提高平臺調整精度。

雖然，對于精度要求不高的機構，一些振動幅值較小的微振動不會產生明顯的影響，因此可以忽略它影響。但隨著對設備以及各類機構要求的不斷提高，尤其當設計的機構需要用以產生、測量微小精密量時，帶有敏感器件的儀器對微小振動也極為敏感。盡管是幅值較小的微振動，也會嚴重影響設備的精度、穩定度以及分辨率等重要的性能指標；

因此，基于上述問題，本領域技術人員亟需設計一種六自由度高精度宏微并聯調整平臺，來完成精密調整工作，克服一些場合需要高精密驅動或工作的問題。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術存在的缺陷，提供一種六自由度高精度宏微并聯調整平臺。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

本發明公開的一種六自由度高精度宏微并聯調整平臺，包括：

宏動平臺A，其具有宏動動平臺和平行設置在所述宏動動平臺下方的宏動定平臺、以及連接所述宏動動平臺和所述宏動定平臺之間的六個宏動驅動支腿；

還包括微動平臺B，其設置在所述宏動平臺A上部；

所述微動平臺B具有平行設置在所述宏動動平臺上方的微動動平臺；

其中，所述宏動動平臺下部形成有與所述宏動動平臺平行的承載平臺，所述承載平臺和所述微動動平臺之間連接有六個微動驅動支腿，從而使所述宏動動平臺形成所述微動平臺B的微動定平臺；

其中，每個所述微動驅動支腿端部均通過柔性鉸鏈與所述微動動平臺和所述承載平臺連接。

進一步的，所述宏動動平臺下表面形成有所述承載平臺，所述承載平臺朝向所述宏動定平臺方向延伸。

進一步的，所述宏動動平臺的構造為圓盤體結構，其下表面周向均布有三個所述承載平臺，每個所述承載平臺連接有兩個所述微動驅動支腿。

進一步的，所述宏動動平臺邊緣位置開設有用于避讓所述微動驅動支腿的豁口。