[发明专利]一种并联式xyz三自由度微定位平台

摘要

本发明公开了一种并联式xyz三自由度微定位平台，包括底座、xy平面微定位机构和z向微定位机构；xy平面微定位机构由音圈电机驱动，可实现大行程的运动范围，通过U形柔性铰链实现运动解耦，避免了细长柔性铰链承受压力时的失稳；z向微定位机构与xy平面微定位机构并联连接，并通过双平行板柔性铰链Ⅱ与xy平面微定位机构的运动平台Ⅰ连接，采用压电陶瓷驱动器驱动；四个半圆形柔性铰链通过产生变形使z向微定位机构的运动平台Ⅱ能跟随xy平面微定位机构的运动平台Ⅰ产生xy平面运动，运动平台Ⅱ在压电陶瓷驱动器的驱动下可进一步产生z向运动，从而实现x/y/z三向精密运动。本发明能够保证定位平台的固有频率基本不变。

主权项

一种并联式xyz三自由度微定位平台，其特征在于，包括底座和并联在其上面的xy平面微定位机构和z向微定位机构；所述xy平面微定位机构与所述底座平行，所述xy平面微定位机构采用全对称结构，包括基座Ⅰ和位于其中间位置处的运动平台Ⅰ，所述运动平台Ⅰ的外周边设有均匀布置的四个U形柔性铰链，每个U形柔性铰链的外端连接有一个连接块，一个所述连接块通过一个双平行板柔性铰链Ⅰ与所述基座Ⅰ连接；所述基座Ⅰ固接在四个均匀布置的支撑块上，所述支撑块固定在所述底座上；相邻的两个所述连接块分别由一个x向布置的音圈电机和一个y向布置的音圈电机驱动，所述音圈电机通过电机支座固定在所述底座上；所述z向微定位机构包括从下至上依次设置的基座Ⅱ、框式双平行板柔性铰链和运动平台Ⅱ，所述运动平台Ⅱ位于所述运动平台Ⅰ的中央上方，二者通过双平行板柔性铰链Ⅱ连接，所述双平行板柔性铰链Ⅱ沿x向或y向设置；所述运动平台Ⅱ的底面通过一个沿y向设置的半圆形柔性铰链Ⅳ和一个沿x向设置的半圆形柔性铰链Ⅲ与所述框式双平行板柔性铰链的顶面连接，所述半圆形柔性铰链Ⅲ和所述半圆形柔性铰链Ⅳ串联，所述框式双平行板柔性铰链的底面通过一个沿y向设置的半圆形柔性铰链Ⅱ和一个沿x向设置的半圆形柔性铰链Ⅰ与所述基座Ⅱ的顶面连接，所述半圆形柔性铰链Ⅰ和半圆形柔性铰链Ⅱ串联，所述基座Ⅱ固接在所述底座上；在所述框式双平行板柔性铰链中部设有压电陶瓷驱动器，所述压电陶瓷驱动器的输出端通过预紧螺栓和盖形螺母连接，所述盖形螺母顶在所述框式双平行板柔性铰链的顶部下方；所述压电陶瓷驱动器以及所述半圆形柔性铰链Ⅰ、所述半圆形柔性铰链Ⅱ、所述半圆形柔性铰链Ⅲ和所述半圆形柔性铰链Ⅳ的中心位于同一竖直直线上。