[发明专利]一种二自由度气浮运动平台

权利要求书

1.一种二自由度气浮运动平台，其包括大理石底座、第一X向运动组件、第二X向运动组件及Y向运动组件，其特征在于：

所述第一X向运动组件及所述第二X向运动组件分别设置在所述大理石底座相背的两端，所述Y向运动组件的两端分别连接于所述第一X向运动组件及所述第二X向运动组件，所述第一X向运动组件、所述第二X向运动组件及所述Y向运动组件构成了H型结构；所述第一X向运动组件及所述第二X向运动组件通过带动所述Y向运动组件运动来带动工作台沿X方向运动，所述Y向运动组件用于带动所述工作台沿Y向运动，从而实现二自由度运动平台带动工作台沿X轴与Y轴两个方向水平移动；

所述第一X向运动组件包括设置在所述大理石底座上的第一X向大理石导轨、套在所述第一X向大理石导轨上的第一X向滑块及第一X向水平气浮块，所述第一X向水平气浮块设置在所述第一X向滑块朝向所述第一X向大理石导轨的侧面上，其用于自动调节所述第一X向滑块与所述第一X向大理石导轨之间的气膜厚度，以保持气膜厚度不变；所述第一X向水平气浮块为可自动调节气膜间隙的气浮块；所述第一X向运动组件包括第一X向垂向气浮板，所述第二X向运动组件包括第二X向垂向气浮板及第二X向滑块，所述Y向运动组件包括包括Y向导轨及Y向滑块；

工作时，通过调节所述第一X向垂向气浮板的节流孔及真空腔的位置及所述第二X向垂向气浮板的节流孔及真空腔的位置，使得气浮作用力在XY坐标面上通过所述第一X向滑块、所述第二X向滑块及所述Y向导轨所组成部件的重心；通过调节所述Y向运动组件的垂向气浮板的节流孔及真空腔的位置，以使气浮作用力在XY坐标平面上通过所述Y向滑块的重心；通过调节所述第一X向运动组件及所述第二X向运动组件的水平向气浮块的安装位置，使气浮作用力在XZ坐标平面上通过所述第一X向运动组件、所述第二X向运动组件及所述Y向导轨所组成部件的重心；通过调节所述Y向运动组件的水平向气浮块的安装位置，使气浮作用力在Y坐标上通过所述Y向滑块的重心，由此以避免气浮力与重心不重合时带来的弯矩作用产生的气膜厚度变化；同时，通过计算X向直线电机的驱动力和Y水平向气浮作用力的相对位置来消除倾覆力矩。

2.如权利要求1所述的二自由度气浮运动平台，其特征在于：所述第一X向滑块连接于所述Y向运动组件；通气时，所述第一X向水平气浮块通过自动调节所述第一X向滑块与所述第一X向大理石导轨之间的气膜间隙，以保持所述气膜厚度不变。

3.如权利要求1所述的二自由度气浮运动平台，其特征在于：所述第一X向运动组件包括X向直线电机支撑件、X向直线电机定子、X向直线电机动子、X向直线电机动子连接板及X水平向气浮块连接板，所述第一X向大理石导轨及所述X向直线电机支撑件间隔固定在所述大理石底座上；所述X向直线电机定子设置在所述X向直线电机支撑件上，其与所述X向直线电机动子活动连接；所述X向直线电机动子与所述X向直线电机动子连接板相连接；所述X向直线电机动子连接板连接于所述第一X向垂向气浮板的一端，所述X水平向气浮块连接板连接于所述第一X向垂向气浮板的另一端。

4.如权利要求3所述的二自由度气浮运动平台，其特征在于：所述X向直线电机动子、所述X向直线电机动子连接板、所述第一X向垂向气浮板及所述X水平向气浮块连接板构成所述第一X向滑块。

5.如权利要求4所述的二自由度气浮运动平台，其特征在于：所述X向直线电机动子连接板及所述X水平向气浮块连接板分别位于所述第一X向大理石导轨的左右两侧；所述第一X向垂向气浮板水平设置，且其位于所述第一X向大理石导轨的上方。

6.如权利要求3所述的二自由度气浮运动平台，其特征在于：所述第一X向水平气浮块设置在所述X水平向气浮块连接板朝向所述第一X向大理石导轨的表面上。

7.如权利要求3所述的二自由度气浮运动平台，其特征在于：所述第一X向运动组件还包括两个限位缓冲块，两个所述限位缓冲块分别设置在所述第一X向大理石导轨相背的两端，以用于对所述第一X向滑块的移动进行机械限位及缓冲。