[发明专利]基于新型柔性铰链的快速反射镜

摘要

基于新型柔性铰链的快速反射镜包括：柔性铰链、基座、反射镜平台、作动器、转角反馈。基座固连大地，反射镜平台连接反射镜，基座与反射镜平台通过柔性铰链相连，实现基座与反射镜平台的两轴转动。作动器一端与基座相连，另一端与反射镜平台相连，实现对反射镜的驱动。快速反射镜通过粘贴在柔性铰链上的应变片实现角度反馈，从而得到高精度的转角控制。本发明的柔性铰链结构简单，可将转轴设计在几何包络之外，为快速反射镜的设计提供灵活性；测角的应变片小且轻，使得快速反射镜可以实现小型化与轻量化。

主权项

1.基于新型柔性铰链的快速反射镜，其特征在于包括：柔性铰链、基座、反射镜平台、作动器、转角反馈；它们的连接关系为：基座固连大地，反射镜平台连接反射镜，基座与反射镜平台通过柔性铰链相连，作动器一端与基座相连，另一端与反射镜平台相连，转角反馈所用应变片粘贴在柔性铰链上；所述的柔性铰链包括：8块不锈钢膜簧、膜簧连接环、16个膜簧压片、32个M2螺钉；其中四块不锈钢膜簧的一端连接基座、另一端连接膜簧连接环，膜簧通过弹性变形来使得膜簧连接环相对于基座可以产生单轴转动，称此轴为X轴；另外四个不锈钢膜簧的一端连接反射镜平台、另一端连接膜簧连接环，膜簧通过弹性变形来使得膜簧连接环相对于反射镜平台可以产生单轴转动，称此轴为Y轴；因此，反射镜平台相对于基座可以产生两自由度的扭转；X轴的位置取决于固定膜簧的基座与膜簧连接环的角度；Y轴的位置取决于固定膜簧的反射镜平台与膜簧连接环的角度；其连接方式为：第一组膜簧的一端通过螺钉和膜簧压片固定在基座上，另一端通过螺钉和膜簧压片固定在膜簧连接环上；第二组膜簧的一端通过螺钉和膜簧压片固定在膜簧连接环上，另一端通过螺钉和膜簧压片固定在反射镜平台上；膜簧、膜簧连接环、膜簧压片根据对于刚度的需要自主设计；所述的基座与外部连接根据需要自主设计；基座上连接膜簧部分的角度根据所需X轴的位置自主设计；所述的反射镜平台根据搭载的反射镜自主设计；反射镜平台上连接膜簧部分的角度根据所需Y轴的位置自主设计；所述的作动器可选择音圈电机或压电陶瓷，根据快速反射镜所需角度、加速度与控制带宽设计；所述的转角反馈部分包括8个电阻应变片、动态电阻应变仪；膜簧有一定面积的平面可以粘贴应变片来获得转角反馈；X、Y轴的4个膜簧各粘贴1个电阻应变片，通过“全桥”式电桥测量应变；柔性铰链应变与转角的对应关系通过标定获得。