大行程三維納米柔性運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種大行程三維納米柔性運(yùn)動(dòng)平臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的柔性微定位平臺(tái)都是平面柔性微定位平臺(tái)。具體地，現(xiàn)有的柔性微定位平臺(tái)都是利用金屬材料，通過線切割加工而成。因此，現(xiàn)有的柔性微定位平臺(tái)存在行程小、平面尺寸大的缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明提出一種具有平面尺寸小、運(yùn)動(dòng)精度高、運(yùn)動(dòng)行程大的優(yōu)點(diǎn)的大行程三維納米柔性運(yùn)動(dòng)平臺(tái)。
[0004]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的大行程三維納米柔性運(yùn)動(dòng)平臺(tái)包括:基座；終端平臺(tái)，所述終端平臺(tái)在Z向上位于所述基座的上方，所述終端平臺(tái)位于所述基座的邊沿的內(nèi)側(cè)；x向驅(qū)動(dòng)器和Y向驅(qū)動(dòng)器；第一 Z向柔性解耦件和第二 Z向柔性解耦件，所述第一 Z向柔性解耦件和所述第二 Z向柔性解耦件中的每一個(gè)沿Z向延伸，所述第一 Z向柔性解耦件的一端與所述終端平臺(tái)相連，所述第二 Z向柔性解耦件的一端與所述終端平臺(tái)相連；以及第一放大桿和第二放大桿，所述第一放大桿的下端通過第一下柔性鉸鏈與所述基座相連，所述第一放大桿的上端通過第一上柔性鉸鏈與所述第一 Z向柔性解耦件相連，所述第二放大桿的下端通過第二下柔性鉸鏈與所述基座相連，所述第二放大桿的上端通過第二上柔性鉸鏈與所述第二 Z向柔性解耦件相連，其中所述X向驅(qū)動(dòng)器與所述第一放大桿相連，所述Y向驅(qū)動(dòng)器與所述第二放大桿相連。
[0005]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的三維納米柔性運(yùn)動(dòng)平臺(tái)具有平面尺寸小、運(yùn)動(dòng)精度高、運(yùn)動(dòng)行程大的優(yōu)點(diǎn)，且兼具厘米級(jí)大行程和納米級(jí)精度的優(yōu)點(diǎn)。
[0006]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的大行程三維納米柔性運(yùn)動(dòng)平臺(tái)還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一 Z向柔性解耦件為兩個(gè)且兩個(gè)所述第一 Z向柔性解耦件相對(duì)Z向?qū)ΨQ，所述第二 Z向柔性解耦件為兩個(gè)且兩個(gè)所述第二 Z向柔性解耦件相對(duì)Z向?qū)ΨQ。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述大行程三維納米柔性運(yùn)動(dòng)平臺(tái)進(jìn)一步包括:第一連接件，所述第一連接件與所述第一 Z向柔性解耦件的上端相連，所述第一連接件通過所述第一上柔性鉸鏈與所述第一放大桿的上端相連山形的第二連接件，所述第二連接件的豎直肢沿Z向延伸，所述第二連接件的豎直肢的上端與所述終端平臺(tái)相連，所述第二連接件的水平肢與所述第一 Z向柔性解耦件的下端相連；第三連接件，所述第三連接件與所述第二 Z向柔性解耦件的上端相連，所述第三連接件通過所述第二上柔性鉸鏈與所述第二放大桿的上端相連；和L形的第四連接件，所述第四連接件的豎直肢沿Z向延伸，所述第四連接件的豎直肢的上端與所述終端平臺(tái)相連，所述第四連接件的水平肢與所述第二 Z向柔性解耦件的下端相連。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述大行程三維納米柔性運(yùn)動(dòng)平臺(tái)進(jìn)一步包括:第一X向連接件，所述第一 X向連接件沿X向延伸，所述第一 X向連接件的一端與所述X向驅(qū)動(dòng)器相連，所述第一 X向連接件的另一端通過第一柔性鉸鏈與所述第一放大桿相連；和第一 Y向連接件，所述第一 Y向連接件沿Y向延伸，所述第一 Y向連接件的一端與所述Y向驅(qū)動(dòng)器相連，所述第一 Y向連接件的另一端通過第二柔性鉸鏈與所述第二放大桿相連。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述大行程三維納米柔性運(yùn)動(dòng)平臺(tái)進(jìn)一步包括:第一柔性解耦件，所述第一柔性解耦件的一端與所述基座相連，所述第一柔性解耦件的另一端與所述第一 X向連接件相連；和第二柔性解耦件，所述第二柔性解耦件的一端與所述基座相連，所述第二柔性解耦件的另一端與所述第一 Y向連接件相連。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一柔性解耦件沿Y向延伸，所述第二柔性解耦件沿X向延伸。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述大行程三維納米柔性運(yùn)動(dòng)平臺(tái)進(jìn)一步包括:第三Z向柔性解耦件和第四Z向柔性解耦件，所述第三Z向柔性解耦件和所述第四Z向柔性解耦件中的每一個(gè)沿Z向延伸，所述第三Z向柔性解耦件的一端與所述終端平臺(tái)相連，所述第四Z向柔性解耦件的一端與所述終端平臺(tái)相連；以及第三放大桿和第四放大桿，所述第三放大桿的下端通過第三下柔性鉸鏈與所述基座相連，所述第三放大桿的上端通過第三上柔性鉸鏈與所述第三Z向柔性解耦件相連，所述第四放大桿的下端通過第四下柔性鉸鏈與所述基座相連，所述第四放大桿的上端通過第四上柔性鉸鏈與所述第四Z向柔性解耦件相連。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述大行程三維納米柔性運(yùn)動(dòng)平臺(tái)進(jìn)一步包括:第五連接件，所述第五連接件與所述第三Z向柔性解耦件的上端相連，所述第五連接件通過所述第三上柔性鉸鏈與所述第三放大桿的上端相連；L形的第六連接件，所述第六連接件的豎直肢沿Z向延伸，所述第六連接件的豎直肢的上端與所述終端平臺(tái)相連，所述第六連接件的水平肢與所述第三Z向柔性解耦件的下端相連；第七連接件，所述第七連接件與所述第四Z向柔性解耦件的上端相連，所述第七連接件通過所述第四上柔性鉸鏈與所述第四放大桿的上端相連；和L形的第八連接件，所述第八連接件的豎直肢沿Z向延伸，所述第八連接件的豎直肢的上端與所述終端平臺(tái)相連，所述第八連接件的水平肢與所述第四Z向柔性解耦件的下端相連；第二 X向連接件，所述第二 X向連接件沿X向延伸，所述第二 X向連接件的一端通過第三柔性鉸鏈與所述第三放大桿相連；和第二 Y向連接件，所述第二 Y向連接件沿Y向延伸，所述第二 Y向連接件的一端通過第四柔性鉸鏈與所述第四放大桿相連。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述大行程三維納米柔性運(yùn)動(dòng)平臺(tái)進(jìn)一步包括:第三柔性解耦件，所述第三柔性解耦件沿Y向延伸，所述第三柔性解耦件的一端與所述基座相連，所述第三柔性解耦件的另一端與所述第二 X向連接件相連；和第四柔性解耦件，所述第四柔性解耦件沿X向延伸，所述第四柔性解耦件的一端與所述基座相連，所述第四柔性解耦件的另一端與所述第二Y向連接件相連。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一 Z向柔性解耦件與所述第三Z向柔性解耦件相對(duì)YOZ平面對(duì)稱，所述第二 Z向柔性解耦件與所述第四Z向柔性解耦件相對(duì)XOZ平面對(duì)稱，所述第一放大桿與所述第三放大桿相對(duì)YOZ平面對(duì)稱，所述第二放大桿與所述第四放大桿相對(duì)XOZ平面對(duì)稱。
【附圖說明】
[0016]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的大行程三維納米柔性運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的大行程三維納米柔性運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的大行程三維納米柔性運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的俯視圖；
[0019]圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的大行程三維納米柔性運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的大行程三維納米柔性運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的大行程三維納米柔性運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的大行程三維納米柔性運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的在運(yùn)動(dòng)前的示意圖；
[0023]圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的大行程三維納米柔性運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的在運(yùn)動(dòng)后的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0025]下面參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的大行程三維納米柔性運(yùn)動(dòng)平臺(tái)10。如圖1-圖8所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的大行程三維納米柔性運(yùn)動(dòng)平臺(tái)10包括基座101、終端平臺(tái)102、X向驅(qū)動(dòng)器(圖中未示出)、Y向驅(qū)動(dòng)器(圖中未示出)、第一 Z向柔性解耦件1041、第二 Z向柔性解耦件1042、第一放大桿1051和第二放大桿1052。
[0026]終端平臺(tái)102在Z向上位于基座101的上方，終端平臺(tái)102位于基座101的邊沿的內(nèi)側(cè)。換言之，終端平臺(tái)102在水平面(XOY平面)上的投影位于基座101在水平面上的投影的內(nèi)側(cè)。第一 Z向柔性解耦件1041和第二 Z向柔性解耦件1042中的每一個(gè)沿Z向延伸，第一 Z向柔性解耦件1041的一端與終端平臺(tái)102相連，第二 Z向柔性解耦件1042的一端與終端平臺(tái)102相連。
[0027]第一放大桿1051的下端通過第一下柔性鉸鏈1092與基座101相連，第一放大桿1051的上端通過第一上柔性鉸鏈1091與第一 Z向柔性解耦件1041相連。第二放大桿1052的下端通過第二下柔性鉸鏈1094與基座101相連，第二放大桿1052的上端通過第二上柔性鉸鏈1093與第二 Z向柔性解耦件1042相連。其中，該X向驅(qū)動(dòng)器與第一放大桿1051相連，該Y向驅(qū)動(dòng)器與第二放大桿1052相連。
[0028]也就是說，第一放大桿1051的與該X向驅(qū)動(dòng)器相連的部分為第一放大桿1051的輸入端，第一放大桿1051的上端為第一放大桿1051的輸出端，第二放大桿1052的與該Y向驅(qū)動(dòng)器相連的部分為第二放大桿1052的輸入端，第二放大桿1052的上端為第二放大桿1052的輸出端。
[0029]第一放大桿1051的輸入端在X向上的行程等于該X向驅(qū)動(dòng)器在X向上的驅(qū)動(dòng)行程。第一放大桿1051的輸出端在X向上的行程大于第一放大桿1051的輸入端在X向上的行程，終端平臺(tái)102在X向上的行程等于第一放大桿1051的輸出端在X向上的行程。第一放大桿1051的輸出端在X向上的行程與第一放大桿1051的輸入端在X向上的行程之比等于第一放大桿1051的長(zhǎng)度與第一放大桿1051的輸入端和第一放大桿1051的下端的距離之比(即第一放大桿1051的放大比)。
[0030]第二放大桿1052的輸入端在Y向上的行程等于該