本實(shí)用新型涉及一種低成本柔順并聯(lián)微動平臺,屬于先進(jìn)制造中的精密技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,在現(xiàn)階段精密定位技術(shù)的相關(guān)研究中,常用到由柔順機(jī)構(gòu)作為執(zhí)行器的微動平臺。但微動平臺雖擁有非常高的定位精度,但是成本較高。通常情況下,為了實(shí)現(xiàn)微動平臺精密定位的要求,通常需要高性能驅(qū)動器及其控制系統(tǒng)。因此,通過設(shè)計一種低成本柔順并聯(lián)微動平臺,由成本較低的微調(diào)螺紋副對微動平臺進(jìn)行驅(qū)動,既實(shí)現(xiàn)了較小位移的精密輸出,同時也降低了微動平臺的成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是提供一種既能實(shí)現(xiàn)較小位移的精密輸出,同時也能降低成本的柔順并聯(lián)微動平臺。其技術(shù)方案為:
一種低成本柔順并聯(lián)微動平臺,包括固定平臺(2)、微動平臺(4)和微調(diào)螺紋副(1),其特征在于:三個微調(diào)螺紋副(1)安裝在固定平臺(2)上,連接固定平臺(2)與微動平臺(4)的三條支鏈呈120度均勻分布,在每條支鏈中,連桿a(8)通過直圓柔性鉸鏈a(9)與微動平臺(4)相連接,連桿a(8)的另一端與連桿b(6)通過直圓柔性鉸鏈b(7)連接,連桿b(6)的另一端與折疊簧片(5)相聯(lián)接,連桿b(6)的兩側(cè)面通過直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)平行四桿柔鉸(3)與固定平臺(2)聯(lián)接為一體,微調(diào)螺紋副(1)與固定平臺(2)通過螺紋聯(lián)接相連接,微調(diào)螺紋副(1)的安裝中心與折疊簧片(5)的受力中心在同一中心軸線上。
在一些實(shí)施方式中,微動平臺(4)通過低成本的微調(diào)螺紋副(1)的驅(qū)動作用實(shí)現(xiàn)微位移的精密輸出,既實(shí)現(xiàn)了較小位移的精密輸出,同時也降低了微動平臺的成本。
其工作原理為:安裝在微動平臺上受力處的折疊簧片具有位移縮小的作用,通過其位移縮小作用,可以實(shí)現(xiàn)宏觀的輸入獲得微觀的輸出,從而保證微動平臺的精度,安裝在固定平臺上的三個微調(diào)螺紋副在控制系統(tǒng)的控制下通過施加不同的作用力實(shí)現(xiàn)微位移的精密輸出,既實(shí)現(xiàn)了較小位移的精密輸出,同時也降低了微動平臺的成本。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比,其優(yōu)點(diǎn)在于:
通過折疊簧片的位移縮放作用,平行四桿柔鉸作為位移導(dǎo)向機(jī)構(gòu),使用成本較低的微調(diào)螺紋副進(jìn)行驅(qū)動的低成本柔順并聯(lián)微動平臺,在該平臺中,通過折疊簧片的位移縮放,將低成本驅(qū)動器的宏觀輸入位移進(jìn)行比例縮小,實(shí)現(xiàn)平臺的微觀輸出,在保證精度的同時,也降低了微動平臺的成本。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的微動平臺結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的微動平臺折疊簧片放大示意圖;
圖中:1、微調(diào)螺紋副 2、固定平臺 3、平行四桿柔鉸 4、微動平臺 5、折疊簧片6、連桿b 7、直圓柔性鉸鏈b 8、連桿a 9、直圓柔性鉸鏈a
具體實(shí)施方式:
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
一種低成本柔順并聯(lián)微動平臺,包括固定平臺(2)、微動平臺(4)和低成本的微調(diào)螺紋副(1),其特征在于:三個微調(diào)螺紋副(1)安裝在固定平臺(2)上,連接固定平臺(2)與微動平臺(4)的三條支鏈呈120度均勻分布,在每條支鏈中,連桿a(8)通過直圓柔性鉸鏈a(9)與微動平臺(4)相連接,連桿a(8)的另一端與連桿b(6)通過直圓柔性鉸鏈b(7)連接,連桿b(6)的另一端與折疊簧片(5)相聯(lián)接,連桿b(6)的兩側(cè)面通過直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)平行四桿柔鉸(3)與固定平臺(2)聯(lián)接為一體,所述微調(diào)螺紋副(1)與固定平臺(2)通過螺紋聯(lián)接相連接,微調(diào)螺紋副(1)的安裝中心與折疊簧片(5)的受力中心在同一中心軸線上。
微動平臺(4)受到三條相同結(jié)構(gòu)的支鏈約束,實(shí)現(xiàn)平面內(nèi)x,y兩個互相垂直上的平動和繞z軸的轉(zhuǎn)動,由于采用完全相同的運(yùn)動鏈,平臺具有良好的各向同性。
微動平臺(4)通過低成本的微調(diào)螺紋副(1)的驅(qū)動作用實(shí)現(xiàn)微位移的精密輸出,既實(shí)現(xiàn)了較小位移的精密輸出,同時也降低了微動平臺的成本。