柔顺机构精密定位平台的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及精密定位平台的技术领域，尤其涉及柔顺机构精密定位平台。
【背景技术】
[0002]随着人们对微观领域研宄的深入，面向微/纳米级对象的应用迅猛发展。在微型MEMS零件装配、光纤对接及生物细胞操作等各个领域迫切需要能够完成微细作业的微操作机器人系统，微夹持机构是微操作机器人的关键组成部分，能以较高的精度完成对微小物体的夹取或释放。
[0003]柔性铰链具有无摩擦、无间隙、运动灵敏度高等优点，因此，一般采用柔性铰链组成的柔顺机构作为精密运动的传递机构。
[0004]柔顺机构精密定位平台包括驱动机构、柔顺机构以及微夹持机构，驱动机构通过施加驱动力在柔顺机构上，利用柔顺机构的传递，实现微夹持机构抓取或释放物体。
[0005]现有技术中，驱动机构一般采用单驱动输入方式，且一般利用压电陶瓷作为驱动源，这样，柔顺机构精密定位平台的驱动方式过于单一，其适用范围过小，难以适用在各种工业运用中，且压电陶瓷价格较高，大大增加成本。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供柔顺机构精密定位平台，旨在解决现有技术中，柔顺机构精密定位平台采用单驱动输入方式，存在适用范围过小、难于适用于各种工业运用以及成本高的问题。
[0007]本发明是这样实现的，柔顺机构精密定位平台，包括微夹持机构、柔顺机构以及驱动机构；所述微夹持机构包括右夹持臂以及左夹持臂，所述右夹持臂上部与左夹持臂上部之间具有用于夹持物体的夹持间隙，所述右夹持臂下部与左夹持臂下部之间具有间隔区域，且所述左夹持臂的下端悬空布置；
[0008]所述柔顺机构设于所述间隔区域，且所述柔顺机构分别与所述右夹持臂的内侧以及左夹持臂的内侧连接；
[0009]所述驱动机构包括分别用于驱动所述柔顺机构的气动顶杆以及压电陶瓷，所述气动顶杆以及压电陶瓷分别抵压于所述柔顺机构。
[0010]进一步地，所述气动顶杆与所述压电陶瓷之间呈相互垂直状布置。
[0011]进一步地，所述右夹持臂上部的内侧设有右弧形槽，所述左夹持臂上部的内侧设有左弧形槽，所述夹持间隙位于所述右弧形槽与左弧形槽之间，且所述左弧形槽与右弧形槽正对布置，形成用于夹持物体且中部断开的弧形孔。
[0012]进一步地，所述左夹持臂的上部形成有上间隙缝，所述上间隙缝贯穿所述左夹持臂的侧边以及贯穿所述左夹持臂的上端面，且所述上间隙缝与所述夹持间隙平行布置。
[0013]进一步地，所述左夹持臂的上部形成有下间隙缝，所述下间隙缝贯穿所述左夹持臂的侧边以及贯穿所述左夹持臂上部的下端面，所述下间隙缝与所述夹持间隙平行布置，且所述下间隙缝与所述上间隙缝呈上下正对且相间隔布置。
[0014]进一步地，所述右夹持臂上部的内侧以及左夹持臂上部的内侧分别形成有相向布置的缺口，所述缺口位于所述夹持间隙的下方。
[0015]进一步地，所述柔顺机构包括第一双轴柔性铰链、第二双轴柔性铰链以及叶型柔性铰链，所述第一双轴柔性铰链、第二双轴柔性铰链以及叶型柔性铰链分别呈横向布置；所述第一双轴柔性铰链的两端以及叶型柔性铰链的两端分别连接于所述右夹持臂的下部以及左夹持臂的下部；所述第二双轴柔性铰链的内端连接在所述叶型柔性铰链的右侧边，所述压电陶瓷抵压在所述第二双轴柔性铰链的外端。
[0016]进一步地，所述叶型柔性铰链呈迂回弯曲状，其中形成有多个相互隔开布置的隔开区域。
[0017]进一步地，至少一个所述隔开区域呈闭合环形状。
[0018]进一步地，所述叶型柔性铰链与所述第二双轴柔性铰链抵接的侧边的隔开区域呈闭合环形状。
[0019]与现有技术相比，本发明提供的柔顺机构精密定位平台中，右夹持臂的上部与左夹持臂的上部之间形成夹持间隙，该夹持间隙可以用于夹持物体，左夹持臂的下端悬空布置，利用压电陶瓷驱动或气动顶杆驱动，或者压电陶瓷与气动顶杆同时驱动柔顺机构，通过柔顺机构将驱动力传递至左夹持臂及右夹持臂上，实现右夹持臂及左夹持臂之间相对或相背移动，也就是实现微夹持机构对物体的抓取或释放；柔顺机构精密定位平台实现气动顶杆及压电陶瓷两种不同的驱动输入，这样，使得柔顺机构精密定位平台的驱动方式多样化，适用范围广，可以运用在各种采样气动驱动输入的工业运用中，并且，可以减少压电陶瓷的运用，大大降低成本。
【附图说明】
[0020]图1是本发明实施例一提供的柔顺机构精密定位平台的立体示意图一；
[0021]图2是本发明实施例一提供的柔顺机构精密定位平台的立体示意图二 ；
[0022]图3是本发明实施例二提供的柔顺机构精密定位平台的立体示意图；
[0023]图4是本发明实施例三提供的柔顺机构精密定位平台的立体示意图；
[0024]图5是本发明实施例四提供的柔顺机构精密定位平台的立体示意图；
[0025]图6是本发明实施例一提供的柔顺机构精密定位平台的立体示意图。
【具体实施方式】
[0026]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0027]以下结合具体附图对本发明的实现进行详细的描述。
[0028]参照图1至6所示，为本发明提供的较佳实施例。
[0029]柔顺机构精密定位平台包括驱动机构、微夹持机构以及柔顺机构，其中，微夹持机构包括右夹持臂12以及左夹持臂11，其中，右夹持臂12与左夹持臂11相间隔布置，右夹持臂12的上部与左夹持臂11的上部之间形成有用于夹持物体的夹持间隙13，右夹持臂12的下部与左夹持臂11的下部之间形成有间隔区域，且左夹持臂11的下端悬空布置；柔顺机构形成在右夹持臂12与左夹持臂11的间隔区域中，且分别与右夹持臂12的内侧及左夹持臂11的内侧连接；柔顺机构包括多个柔性铰链，柔顺机构放置在右夹持臂12及左夹持臂11的间隔区域中，且分别与右夹持臂12的内侧及左夹持臂11的内侧连接；驱动机构包括压电陶瓷162以及气动顶杆161，该压电陶瓷162及气动顶杆161分别抵接在柔顺机构上，用于给柔顺机构提供驱动力，从而利用柔顺机构的多个柔性铰链的传递，实现左夹持臂11与右夹持臂12之间的相对移动或相离移动，也就是实现对物体的抓取或释放。
[0030]在柔顺机构精密定位平台中，右夹持臂12的上部与左夹持臂11的上部之间形成夹持间隙13，且左夹持臂11的下端悬空布置，利用压电陶瓷162驱动或气动顶杆161驱动，或者压电陶瓷162与气动顶杆161同时驱动柔顺机构的柔性铰链，从而通过柔性铰链将驱动力传递至左夹持臂11及右夹持臂12上，实现右夹持臂12及左夹持臂11之间相对或相背移动，也就是实现微夹持机构对物体的抓取或释放；整个柔顺机构精密定位平台可单独装配并与机器手之间实现点对点精密操作，也可安装在机器人的手臂末端作为执行机构并以其为参照物，实现高精度定位。。
[0031]上述提供的柔顺机构精密定位平台，可以实现气动顶杆161及压电陶瓷162两种不同的驱动输入，这样，使得柔顺机构精密定位平台的驱动方式多样化，适用范围广，可以运用在各种采样气动驱动输入的工业运用中，并且，可以减少压电陶瓷162的运用，大大降低成本。
[0032]该柔顺机构精密定位平台主要应用于高端智能装备，考虑到能够在大范围运动中进行精密作业的工业应用领域，可以选择精度较高的工业机器人作为宏动机器人，选择工作空间在立方微米级的柔顺机构精密定位平台作为微动机器人，这样，柔顺机构精密定位平台可在大范围工作空间内实现微米级甚至纳米级的精密作业。
[0033]本实施例中，气动顶杆161及压电陶瓷162之间呈垂直状输入布置，当然，两者之间也可以呈其它角度布置，不仅限制于垂直状布置。
[0034]为了便于对物体的夹持，本实施例中，右夹持臂12上部的内侧与左夹持臂11上部的内侧之间形成上述的夹持间隙13 ;并且，右夹持臂12上部的内侧凹陷形成有右弧形槽123，左夹持臂11上部的内侧凹陷形成有左弧形槽113，右弧形槽123与左弧形槽113正对布置，形成中部缺口的弧形孔。这样，当右夹持臂12与左夹持臂11之间相对移动或相离移动时，右弧形槽123与左弧形槽113之间也相对移动或相离移动，这样，则可以利用右弧形槽123与左弧形槽113对物体进行夹持，便于对物体的夹持，且便于物体的定位。
[0035]为了加大左夹持臂11在柔顺机构的传递驱动下进行移位，本实施例中，左夹持臂11的上部形成有上间隙缝111，该上间隙缝111贯穿左夹持臂11的侧边，且贯穿左夹持臂11的上端面，该上间隙缝111与上述的夹持间隙13平行布置。
[0036]进一步地，在左夹持臂11的上部还形成有下间隙缝112，该下间隙缝112贯穿左夹持臂11的侧边，贯穿左夹持臂11上部的下端，且该下间隙缝112与夹持间隙13呈平行布置。
[0037]上间隙缝111与下间隙缝112呈上下正对布置，且两者之间相互隔开布置。
[0038]本实施例中，右弧形槽123贯穿右夹持臂12上部的上端及下端，左弧形槽113贯穿左夹持臂11的上端及下端，为了实现对被夹持物体的上下定位，本实施例中，左夹持臂11的上部设有横向定位孔121，该横向定位孔121贯穿左夹持臂11上部的两