[发明专利]微纳传动平台

摘要

本发明公开了一种微纳传动平台，包括底座、下平台组件和上平台组件，本发明利用压电效应使下平台组件实现沿坐标系X和Y方向的直线移动，上平台组件实现沿坐标系Z方向的直线移动和绕X、Y轴平行轴的旋转摆动，并通过位移放大机构增加行程；下平台组件上相对设置的定向机构，也有效消除了轴间位移耦合，同时，该传动平台制成一体，各构件之间通过柔性铰链铰接，完全实现平台传动无间隙、无摩擦，有效提高了平台的传动精度，加上压电陶瓷管的位移分辨率高、响应速度快，使本发明的微纳传动平台具备高精度、大行程、大摆动、多自由度、高分辨率、高频响等优点。

主权项

一种微纳传动平台，其特征在于：包括底座(1)、下平台组件和上平台组件，取底座(1)上表面的一点为原点，以底座(1)上表面为XY平面建立空间直角坐标系X-Y-Z；所述下平台组件包括下平台(2)、X向定向组件、Y向定向组件、X向驱动组件(3)和Y向驱动组件(4)；所述X向定向组件包括沿Y向相对设置于下平台(2)两端的定向机构I(5)和定向机构II(6)，所述Y向定向组件包括沿X向相对设置于下平台(2)两端的定向机构III(7)和定向机构IV(8)，所述定向机构I(5)和定向机构III(7)均由三条刚性连杆依次铰接形成，其两端分别铰接下平台(2)并与下平台(2)共同形成平面四连杆结构，定向机构II(6)和定向机构IV(8)均由七条刚性连杆依次铰接形成，从任意一端起第四条刚性连杆固定设置于底座(1)上，其两端分别铰接下平台(2)并与下平台(2)共同形成平面八连杆结构；所述X向驱动组件(3)和Y向驱动组件(4)均包括位移放大机构I(9)和压电陶瓷管(10)，所述位移放大机构I(9)为平面八连杆机构，压电陶瓷管(10)的两端分别与八连杆机构的两根小位移刚性连杆固定连接，八连杆机构的两根大位移刚性连杆中，一根固定设置于底座(1)上，另一根对应铰接定向机构I(5)和定向机构III(7)；所述上平台组件包括上平台(11)和位于上平台(11)与下平台(2)之间并均布于Z轴周向的Z向驱动组件I(12)、Z向驱动组件II(13)和Z向驱动组件III(14)，所述Z向驱动组件I(12)、Z向驱动组件II(13)和Z向驱动组件III(14)均包括位移放大机构II(15)和压电陶瓷管(10)，所述位移放大机构II(15)为平面八连杆机构，压电陶瓷管(10)的两端分别与八连杆机构的两根小位移刚性连杆固定连接，八连杆机构的两根大位移刚性连杆中，一根固定连接下平台(2)，另一根铰接上平台(11)。