本发明涉及调节台设备领域，特别涉及一种多自由度光学精密调节台。
背景技术：
大视场相位衬度ct成像系统中需要对核心部件——三块柱面光栅进行空间位置调节，使其保证物理指标中空间中的相对位置精度。要求柱面光栅下方的调节台要符合总装对于空间的要求，结构精巧，重心低，具有五个自由度(除了沿铅锤方向以外)且对于平动调节要优于1μm的调节灵敏度，能承受细长条状负载10kg负载，且放置在大转台上有较好的稳定性和动态性能，且要实现在x光环境下的调节最好是无人化操作。
目前市场上有很多光学精密调节台，产品多样，通用性好，模块化设计但是：
1.现有的产品的载物台多为正方形，对于细长条状的重载不适合；
2.现有的产品对于多自由度实现通常是将各个自由度的模块拼装起来，会造成体积大、结构复杂、重心高；
3.现有的产品通常是应用在固定的平台上，例如光学平台，对于动平台(如ct中的转台)稳定性不佳；
4.现有的产品对于平稳无爬行的移动的实现多采用导轨，但是在锁紧时往往存在间隙，尤其对于重载和转动的情况下易发生变化；
5.现有的产品有很多种类是带电机实现远程操作调节的，但对于不规则的重载的调节台往往体积较大，结构复杂，重心偏高，而且需要配置驱动器控制器，系统成本高，不经济。
随着舵机技术的发展，尤其是数字串口舵机的诞生，舵机的应用不再限制于玩具、航模、机器人领域。舵机在原有大扭矩的基础之上，其位置反馈的传感器也由原来的电位计更换成编码器，这不但可以提高位置反馈的精度而且能提高舵机的运动分辨率，更重要的是能够使舵机从原来的180°的行程变成了连续旋转。串口通讯省去了一般多自由系统中的昂贵的控制器，而且控制简单、成本低廉、最多能同时控制200多路电机。而在现有技术中，很少有将舵机应用在光学精密机械中的促动机构中的技术。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种多自由度光学精密调节台。
舵机在原有大扭矩的基础之上，其位置反馈的传感器也由原来的电位计更换成编码器，这不但可以提高位置反馈的精度从而提高舵机的运动分辨率，更重要的是能够使舵机从原来的180°的行程变成了连续旋转。串口通讯省去了一般多自由系统中的昂贵的控制器，而且控制简单、成本低廉、最多能同时控制200多路电机。本发明成功的跟踪了机器人技术中的舵机的发展，并成功的将其应用在光学精密机械中的促动机构中。这对于光学精密机械的低成本的自动化调节提供了一个新的思路。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种多自由度光学精密调节台，包括：
调节台主体，其包括由上至下依次设置的第一转板、第二转板、第一滑板、第二滑板、第三转板和底板；
θz方向舵机组件，用于驱动所述第一转板绕z轴方向转动，其包括θz方向舵机、θz方向调节机构和设置于所述第一转板和第二转板之间的第一弧形导轨机构；
θy方向舵机组件，用于驱动所述第二转板绕y轴方向转动，其包括θy方向舵机和θy方向调节机构；
x方向舵机组件，用于驱动所述第一滑板沿x方向运动，其包括x方向舵机和x方向调节机构；
z方向舵机组件，用于驱动所述第二滑板沿z方向运动，其包括z方向舵机和z方向调节机构；
θx方向舵机组件，用于驱动所述第三转板绕x轴方向转动，其包括θx方向舵机、θx方向调节机构和设置于所述第三转板和底板之间的第二弧形导轨机构。
优选的是，所述θz方向调节机构包括固接于所述第二转板上的第一螺母座、一端与所述θz方向舵机的输出端连接另一活动端配合插设在所述第一螺母座上开设的第一螺母孔内的第一螺丝及固接在所述第一转板上的第一承接座，所述第一螺丝的活动端上固接有第一顶球，所述第一承接座上开设有供所述第一顶球配合插入的第一卡孔，所述第一顶球可旋转卡设在所述第一卡孔内。
优选的是，所述第一弧形导轨机构包括固接在所述第二转板上且上表面呈弧形的第一下导轨、可滑动设置在所述第一下导轨上且底面呈弧形的第一上滑块、设置在所述第一上滑块和第一下导轨之间的呈弧形的第一保持架及填充于所述第一保持架内的第一钢球；所述第一上滑块与所述第一转板固接。
优选的是，所述第一弧形导轨机构侧部设置有第一锁紧机构，所述第一锁紧机构包括固接于所述第二转板上且上表面呈弧形的第一下锁紧块、固接在所述第一转板上且下表面呈弧形的第一上锁紧块及设置在所述第一上锁紧块和第一下锁紧块之间且底面呈弧形的第一弧形贴片，所述第一上锁紧块上开设有用于容纳所述第一弧形贴片的第一开孔。
优选的是，所述第二转板通过转轴组件连接于所述第一滑板上，所述第二转板和第一滑板之间设置有第二保持架，所述第二保持架内填充有第二钢球，所述第二转板上设置有第一锁紧螺丝；所述θy方向调节机构包括固定在所述第一滑板上的第二螺母座、一端与所述θy方向舵机的输出端连接另一活动端配合插设在所述第二螺母座上开设的第二螺母孔内的第二螺丝及固接在所述第二转板上的第二承接座；所述第二螺丝的活动端上固接有第二顶球，所述第二承接座上固接有与所述第二顶球配合顶接的弧形承接板；所述第二承接座上还固接有另一端与所述第一滑板连接的第一回程弹簧。
优选的是，所述第一滑板可滑动设置于所述第二滑板上，所述第一滑板和第二滑板之间设置有第三保持架，所述第三保持架内填充有第三钢球；所述第一滑板上设置有第二锁紧螺丝；所述x方向调节机构包括固接在所述第二滑板上的第三螺母座及一端与所述x方向舵机的输出端连接另一活动端配合插设在所述第三螺母座上开设的第三螺母孔内的第三螺丝，所述第三螺丝上固接有第三顶球，所述第三顶球与所述第一滑板的侧端顶贴；所述第一滑板和第二滑板之间连接有第二回程弹簧。
优选的是，所述第二滑板可滑动设置于所述第三转板上，所述第二滑板和第三转板之间设置有第四保持架，所述第四保持架内填充有第四钢球，所述第二滑板上设置有第三锁紧螺丝；所述z方向调节机构包括固接在所述第三转板上的第四螺母座及一端与所述z方向舵机的输出端连接另一活动端配合插设在所述第四螺母座上开设的第四螺母孔内的第四螺丝，所述第四螺丝上固接有第四顶球，所述第四顶球与所述第二滑板的侧端顶贴；所述第二滑板和所述第三转板之间连接有第三回程弹簧。
优选的是，所述θx方向调节机构包括固接于所述底板上的第五螺母座、一端与所述θx方向舵机的输出端连接另一活动端配合插设在所述第五螺母座上开设的第五螺母孔内的第五螺丝及固接在所述第三转板上的第三承接座，所述第五螺丝的活动端上固接有第五顶球，所述第三承接座上开设有供所述第五顶球配合插入的第二卡孔，所述第五顶球可旋转卡设在所述第二卡孔内。
优选的是，所述第二弧形导轨机构包括固接在所述第三转板上且上表面呈弧形的第二下导轨、可滑动设置在所述第二下导轨上且底面呈弧形的第二上滑块、设置在所述第二上滑块和第二下导轨之间的呈弧形的第五保持架及填充于所述第五保持架内的第五钢球；所述第二上滑块与所述第三转板固接；
优选的是，所述第二弧形导轨机构侧部设置有第二锁紧机构，所述第二锁紧机构包括固接于所述底板上且上表面呈弧形的第二下锁紧块、固接在所述第三转板上且下表面呈弧形的第二上锁紧块及设置在所述第二上锁紧块和第二下锁紧块之间且底面呈弧形的第二弧形贴片，所述第二上锁紧块上开设有用于容纳所述第二弧形贴片的第二开孔。
优选的是，所述第一锁紧螺丝、第二锁紧螺丝和第三锁紧螺丝均采用改良型低自由度螺丝，所述改良型低自由度螺丝包括螺丝本体及套设在所述螺丝本体上的垫片和微型推力球轴承，所述螺丝本体包括螺丝头部、与所述螺丝头部连接的光面细杆及连接于所述光面细杆另一端的螺纹杆，所述垫片和微型推力球轴承依次套设在所述光面细杆上。
本发明的有益效果是：本发明将舵机引入到精密调节台结构中，巧妙利用了舵机力矩大、体积小、重量轻、控制简单、成本低廉等特点，实现了调节台高精度多自由度的调节；通过采用改良型低自由度螺丝，能避免在锁紧过程中造成的待锁紧部件的偏移，保证装配精度，提高锁紧效果；本发明结构简单小巧，自锁性能好、稳定性高，能适应细长条负载，应用范围广，且调节精度高、控制简单、生产成本低，市场前景广阔。
附图说明
图1为本发明的多自由度光学精密调节台的结构示意图；
图2为本发明的多自由度光学精密调节台的分解图；
图3为本发明的第一转板和第二转板的配合示意图；
图4为本发明的θz方向舵机组件的结构示意图；
图5为本发明的第二转板和第一滑板的配合示意图；
图6为本发明的θy方向舵机组件的结构示意图；
图7为本发明的第一滑板和第二滑板的配合示意图；
图8为本发明的x方向舵机组件的结构示意图；
图9为本发明的第二滑板和第三转板的配合示意图；
图10为本发明的z方向舵机组件的结构示意图；
图11为本发明的第三转板和底板的配合示意图；
图12为本发明的θx方向舵机组件的结构示意图；
图13为本发明的改良型低自由度螺丝的结构示意图；
图14为本发明的改良型低自由度螺丝与待锁紧的部件的配合示意图。
附图标记说明：
1—调节台主体；2—θz方向舵机组件；3—θy方向舵机组件；4—x方向舵机组件；5—z方向舵机组件；6—θx方向舵机组件；
10—第一转板；11—第二转板；12—第一滑板；13—第二滑板；14—第三转板；15—底板；110—第二保持架；111—第二钢球；112—第一锁紧螺丝；113—转轴组件；120—第三保持架；121—第三钢球；122—第二锁紧螺丝；130—第四保持架；131—第四钢球；132—第三锁紧螺丝；
20—θz方向舵机；21—θz方向调节机构；22—第一弧形导轨机构；23—第一螺母座；24—第一螺母孔；25—第一螺丝；26—第一承接座；27—第一顶球；28—第一卡孔；29—第一锁紧机构；220—第一下导轨；221—第一上滑块；222—第一保持架；223—第一钢球；290—第一下锁紧块；291—第一上锁紧块；292—第一弧形贴片；293—第一开孔；
30—θy方向舵机；31—θy方向调节机构；32—第二螺母座；33—第二螺丝；34—第二螺母孔；35—第二顶球；36—第二承接座；37—弧形承接板；38—第一回程弹簧；
40—x方向舵机；41—x方向调节机构；42—第三螺母座；43—第三螺丝；44—第三螺母孔；45—第三顶球；46—第二回程弹簧；
50—z方向舵机；51—z方向调节机构；52—第四螺母座；53—第四螺丝；54—第四螺母孔；55—第四顶球；56—第三回程弹簧；
60—θx方向舵机；61—θx方向调节机构；62—第二弧形导轨机构；63—第五螺母座；64—第五螺母孔；65—第五螺丝；66—第三承接座；67—第五顶球；68—第二卡孔；69—第二锁紧机构；620—第二下导轨；621—第二上滑块；622—第五保持架；623—第五钢球；690—第二下锁紧块；691—第二上锁紧块；692—第二弧形贴片；693—第二开孔；
70—螺丝本体；71—螺丝头部；72—光面细杆；73—螺纹杆；74—垫片；75—微型推力球轴承。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
本发明中的x方向、y方向、z方向、θy方向、θz方向和θx方向均以图1中的三轴坐标系中所示出的方向为参照，仅为便于对本发明进行描述与说明，并不构成对本发明的限定。其中，对于前、后等方向的描述还参照舵机带动螺丝水平运动的方向进行描述，以使本申请便于描述和理解。
如图1-图13所示，本实施例的一种多自由度光学精密调节台，包括：
调节台主体1，其包括由上至下依次设置的第一转板10、第二转板11、第一滑板12、第二滑板13、第三转板14和底板15；
θz方向舵机组件2，用于驱动第一转板10绕z轴方向转动，其包括θz方向舵机20、θz方向调节机构21和设置于第一转板10和第二转板11之间的第一弧形导轨机构22；
θy方向舵机组件3，用于驱动第二转板11绕y轴方向转动，其包括θy方向舵机30和θy方向调节机构31；
x方向舵机组件4，用于驱动第一滑板12沿x方向运动，其包括x方向舵机40和x方向调节机构41；
z方向舵机组件5，用于驱动第二滑板13沿z方向运动，其包括z方向舵机和z方向调节机构51；
θx方向舵机组件6，用于驱动第三转板14绕x轴方向转动，其包括θx方向舵机60、θx方向调节机构61和设置于第三转板14和底板15之间的第二弧形导轨机构62。
从而实现该调节台五个方向的调节。图2给出了本发明的多自由度光学精密调节台的分解图，其中各个舵机未示出。
θz方向调节机构21包括固接于第二转板11上的第一螺母座23、一端与θz方向舵机20的输出端连接另一活动端配合插设在第一螺母座23上开设的第一螺母孔24内的第一螺丝25及固接在第一转板10上的第一承接座26，第一螺丝25的活动端上固接有第一顶球27，第一承接座26上开设有供第一顶球27配合插入的第一卡孔28，第一顶球27可旋转卡设在第一卡孔28内。即第一顶球27可在第一卡孔28内自由旋转，但前后运动受到限制，从而通过第一顶球27的前后运动带动第一承接座26及第一转板10前后运动。
第一弧形导轨机构22包括固接在第二转板11上且上表面呈弧形的第一下导轨220、可滑动设置在第一下导轨220上且底面呈弧形的第一上滑块221、设置在第一上滑块221和第一下导轨220之间的呈弧形的第一保持架222及填充于第一保持架222内的第一钢球223；第一上滑块221与第一转板10固接。第一上滑块221在第一下导轨220上沿弧形滑动，第一弧形导轨机构22使第一转板10在第二转板11上的前后运动限制为弧形运动，从而实现第一转板10在第二转板11上绕z轴方向的转动(θz方向的转动)。
在一种实施例中，第一弧形导轨机构22包括并排连接的两个。
参照图4，θz方向舵机20的输出端与第一螺丝25销接，带动第一螺丝25旋转，在第一螺母座23的限位作用下，第一螺丝25同时向左或右步进，带动第一顶球27向左或右水平运动，从而将旋转运动转换成水平运动；第一顶球27带动第一转板10左右运动，在第一弧形导轨机构22的限制作用下，第一转板10呈弧形运动，使第一转板10绕z轴方向进行转动。例如，在θz方向舵机20的驱动及固定的第一螺母座23的限位作用下，第一螺丝25边旋转边向右步进，带动第一顶球27向右运动，第一顶球27顶压第一承接座26，第一承接座26通过柱面与第一顶球27接触，将第一顶球27的直线运动转换为第一承接座26的转动，过滤掉了第一顶球27的旋转运动，从而通过第一顶球27推动第一转板10向右作弧形运动，第一转板10右端上翘，左端下落，产生绕z轴方向的转动。当θz方向舵机20反转，带动第一顶球27向左运动时，由于第一顶球27卡设在第一承接座26上的第一卡孔28内，从而能带动第一转板10作回程运动，即向左运动，为第一转板10提高回程动力。
第一弧形导轨机构22侧部设置有第一锁紧机构29，第一锁紧机构29包括固接于第二转板11上且上表面呈弧形的第一下锁紧块290、固接在第一转板10上且下表面呈弧形的第一上锁紧块291及设置在第一上锁紧块291和第一下锁紧块290之间且底面呈弧形的第一弧形贴片292，第一上锁紧块291上开设有用于容纳第一弧形贴片292的第一开孔293。第一锁紧机构29用于实现第一转板10和第二转板11的锁紧；当不锁紧时，第一弧形贴片292和第一上锁紧块291能随第一转板10的弧形运动而在第一下锁紧块290上配合作弧形滑动。
当第一转板10和第二转板11之间不锁紧时，第一钢球223顶起第一上滑块221，使第一上滑块221和第一下导轨220之间留有较小的间隙，能减小第一上滑块221和第一下导轨220之间的摩擦力，利于第一上滑块221在第一下导轨220上的弧形滑动，避免爬行现象的产生，使第一转板10和第二转板11的相对运动能够平顺进行，也能使步进保持较好的线性。当调节好θz角度后，需锁紧时，通过拧紧第一上锁紧块291上的螺丝(图中未画出)，使第一上锁紧块291和第一下锁紧块290之间的第一弧形贴片292紧贴在第一上锁紧块291上以挤压第一上锁紧块291，再使第一上锁紧块291紧贴在第一下锁紧块290上，从而使第一转板10和第二转板11之间锁紧，以保持固定。
第二转板11通过转轴组件113连接于第一滑板12上，第二转板11和第一滑板12之间设置有第二保持架110，第二保持架110内填充有第二钢球111，第二转板11上设置有第一锁紧螺丝112。
第一锁紧螺丝112用于在第二转板11的旋转角度调节好后将第二转板11锁紧固定在第一滑板12上，以保持稳定。第二转板11和第一滑板12之间设置有第二保持架110和第二钢球111，当第二转板11和第一滑板12不锁紧时，第二钢球111顶起第二转板11，使第二转板11和第一滑板12之间有较小的间隙，用滚动摩擦代替滑动摩擦，以减小两者之间的滑动摩擦，从而减小爬行效应，使第二转板11和第一滑板12的相对运动能够平顺进行，也能使步进保持较好的线性。当需要锁紧时，拧紧第二转板11四个角上的第一锁紧螺丝112，此时第二转板11贴紧在第一滑板12上，保持固定。
θy方向调节机构31包括固定在第一滑板12上的第二螺母座32、一端与θy方向舵机30的输出端连接另一活动端配合插设在第二螺母座32上开设的第二螺母孔34内的第二螺丝33及固接在第二转板11上的第二承接座36；第二螺丝33的活动端上固接有第二顶球35，第二承接座36上固接有与第二顶球35配合顶接的弧形承接板37；第二承接座36上还固接有另一端与第一滑板12连接的第一回程弹簧38。
参照图6，θy方向舵机30的输出端与第二螺丝33销接，带动第二螺丝33旋转，在第二螺母座32的限位作用下，第二螺丝33同时向前或向后步进，带动第二顶球35水平运动，从而将旋转运动转换成水平运动，转轴组件113限制使第二转板11只能绕转轴组件113旋转。例如，在θy方向舵机30的驱动下，第二螺丝33边旋转边向前步进，带动第二顶球35向前运动，第二顶球35顶压弧形承接板37，从而使第二转板11在第一滑板12上绕转轴组件113上的转轴水平旋转，即绕y轴方向旋转(θy方向)。弧形承接板37与第二顶球35球面接触，弧形承接板37包络在第二顶球35外，第二顶球35边做直线运动边旋转，弧形承接板37通过柱面与第二顶球35接触,从而过滤掉第二顶球35的旋转，球面和柱面配合的这种运动副将直线变旋转，即将第二顶球35的直线运动转换为弧形承接板37的旋转运动，过滤掉了第二顶球35的旋转而保留了直线运动从而推动弧形承接板37做平面旋转；同时还能提高第二顶球35与弧形承接板37的接触面积，提高其顶压作用的稳定性。第一回程弹簧38固定在第一承接座26上，另一端连接在第一滑板12上，其收缩方向与第一顶球27的顶压方向相反，一方面提供回程动力，另一方面能减少回程间隙。
第一滑板12可滑动设置于第二滑板13上，第一滑板12和第二滑板13之间设置有第三保持架120，第三保持架120内填充有第三钢球121；第一滑板12上设置有第二锁紧螺丝122；x方向调节机构41包括固接在第二滑板13上的第三螺母座42及一端与x方向舵机40的输出端连接另一活动端配合插设在第三螺母座42上开设的第三螺母孔44内的第三螺丝43，第三螺丝43上固接有第三顶球45，第三顶球45与第一滑板12的侧端顶贴；第一滑板12和第二滑板13之间连接有第二回程弹簧46。
x方向舵机40的输出端与第三螺丝43销接，带动第三螺丝43旋转，在第三螺母座42的限位配合下，第三螺丝43边旋转边步进，带动第三顶球45顶压第一滑板12，使第一滑板12步进运动，第二回程弹簧46两端分别勾住第一滑板12和第二滑板13，一方面提供回程动力，另一方面能减少回程间隙。第一滑板12和第二滑板13之间设置的第三保持架120和第三钢球121与前述的第二保持架110和第二钢球111的作用相同。当需要锁紧时，拧紧第一滑板12四个角上的第二锁紧螺丝122，此时第一滑板12贴紧在第二滑板13上，保持固定。
第二滑板13可滑动设置于第三转板14上，第二滑板13和第三转板14之间设置有第四保持架130，第四保持架130内填充有第四钢球131，第二滑板13上设置有第三锁紧螺丝132；z方向调节机构51包括固接在第三转板14上的第四螺母座52及一端与z方向舵机的输出端连接另一活动端配合插设在第四螺母座52上开设的第四螺母孔54内的第四螺丝53，第四螺丝53上固接有第四顶球55，第四顶球55与第二滑板13的侧端顶贴；第二滑板13和第三转板14之间连接有第三回程弹簧56。
z方向舵机的输出端与第四螺丝53销接，带动第四螺丝53旋转，在第四螺母座52的限位配合下，第四螺丝53边旋转边步进，带动第四顶球55顶压第二滑板13，使第二滑板13步进运动。第二滑板13和第三转板14之间设置的第四保持架130和第四钢球131与前述的第二保持架110和第二钢球111的作用相同。当需要锁紧时，拧紧第二滑板13四个角上的第三锁紧螺丝132，此时第二滑板13贴紧在第三转板14上，保持固定。
θx方向调节机构61包括固接于底板15上的第五螺母座63、一端与θx方向舵机60的输出端连接另一活动端配合插设在第五螺母座63上开设的第五螺母孔64内的第五螺丝65及固接在第三转板14上的第三承接座66，第五螺丝65的活动端上固接有第五顶球67，第三承接座66上开设有供第五顶球67配合插入的第二卡孔68，第五顶球67可旋转卡设在第二卡孔68内。即第二顶球35可在第二卡孔68内自由旋转，但前后运动受到限制，从而通过第二顶球35的前后运动带动第三承接座66及第三转板14前后运动。
第二弧形导轨机构62包括固接在第三转板14上且上表面呈弧形的第二下导轨620、可滑动设置在第二下导轨620上且底面呈弧形的第二上滑块621、设置在第二上滑块621和第二下导轨620之间的呈弧形的第五保持架622及填充于第五保持架622内的第五钢球623；第二上滑块621与第三转板14固接。第二上滑块621在第二下导轨620上沿弧形滑动，第二弧形导轨机构62使第三转板14在底板15上的前后运动限制为弧形运动，从而实现第三转板14在底板15上绕z轴方向的转动(θx方向的转动)。
在一种实施例中，第二弧形导轨机构62包括间隔设置的两个。
参照图12，θx方向舵机60的输出端与第五螺丝65销接，带动第五螺丝65旋转，在第五螺母座63的限位作用下，第五螺丝65同时向左或右步进，带动第五顶球67向左或右水平运动，从而将旋转运动转换成水平运动；第五顶球67带动第三转板14左右运动，在第二弧形导轨机构62的限制作用下，第三转板14呈弧形运动，使第三转板14绕x轴方向进行转动。例如，在θx方向舵机60的驱动及固定的第五螺母座63的限位作用下，第五螺丝65边旋转边向右步进，带动第五顶球67向右运动，第五顶球67顶压第三承接座66，从而带动第三转板14向右作弧形运动，第三转板14右端上翘，左端下落，产生绕x轴方向的转动。当θx方向舵机60反转时，带动第五顶球67向左运动时，由于第五顶球67卡设在三承接座上的第二卡孔68内，从而能带动第三转板14作回程运动，即向左运动，为第三转板14提高回程动力。
第二弧形导轨机构62侧部设置有第二锁紧机构69，第二锁紧机构69包括固接于底板15上且上表面呈弧形的第二下锁紧块690、固接在第三转板14上且下表面呈弧形的第二上锁紧块691及设置在第二上锁紧块691和第二下锁紧块690之间且底面呈弧形的第二弧形贴片692，第二上锁紧块691上开设有用于容纳第二弧形贴片692的第二开孔693。
当第三转板14和底板15之间不锁紧时，第五钢球623顶起第二上滑块621，使第二上滑块621和第二下导轨620之间留有较小的间隙，能减小第二上滑块621和第二下导轨620之间的摩擦力，利于第二上滑块621在第二下导轨620上的弧形滑动，避免爬行现象的产生，使第三转板14和底板15的相对运动能够平顺进行，也能使步进保持较好的线性。当调节好θx角度后，需锁紧时，通过拧紧第二上锁紧块691上的螺丝，使第二上锁紧块691和第二下锁紧块690之间的第二弧形贴片692紧贴在第二上锁紧块691上，从而使第二上锁紧块691紧贴在第二下锁紧块690上，最终使第三转板14和底之间锁紧，以保持固定。
其中，所述第一锁紧螺丝、第二锁紧螺丝和第三锁紧螺丝均采用改良型低自由度螺丝。参照图14，所述改良型低自由度螺丝包括螺丝本体70及套设在所述螺丝本体70上的垫片74和微型推力球轴承75，所述螺丝本体70包括螺丝头部71、与所述螺丝头部71连接的光面细杆72及连接于所述光面细杆72另一端的螺纹杆73，所述垫片74和微型推力球轴承75依次套设在所述光面细杆72上。使用时，螺丝本体70依次穿过垫片74和微型推力球轴承75后再插入螺纹孔，垫片74和微型推力球轴承75套设在螺丝本体70下端的光面细杆72上，光面细杆72下端的螺纹杆73与螺纹孔配合，将待锁紧的部件紧固锁紧。改良型低自由度螺丝的螺丝本体70并非全螺纹，而是中间一段为无螺纹的光面细杆72，光面细杆72下端再连接螺纹杆73；锁紧时，光面细杆72不会与待锁紧的部件产生干涉，螺丝本体70和垫片74在微型推力球轴承75上进行转动，微型推力球轴承75上部随之转动，从而使螺丝本体70的转动不会对待锁紧的部件产生影响。具体的参照图14，以改良型低自由度螺丝对两块板的锁紧进行说明；改良型低自由度螺丝插设在待锁紧上下两板的螺纹孔内，垫片74和微型推力球轴承75垫设在上板和螺丝本体70的螺丝头部71中间，且处于光面细杆72的外周，光面细杆72不与上下板之接接触，从而使螺丝本体70上部的光面细杆72不会对上下两板产生干涉；在旋紧时，螺丝本体70边旋转边向下运动由于螺丝本体70的螺丝头部71与上班之间设置有垫片74和微型推力球轴承75，螺丝本体70旋转时，微型推力球轴承75的上部同时旋转，使螺丝本的旋转扭转不会在影响到两板，从而能过滤掉螺丝本体70的旋转对待锁紧上下两板的影响，防止螺丝本体70旋转的扭转使上下两板产生不需要的运动，最终能避免在锁紧过程中因螺丝本体70旋转而造成的待锁紧部件的偏移，能保证装配精度，提高锁紧效果。
在一种实施例中，本发明的各个舵机的输出端与对应的螺丝销连接的方式为：舵机的输出端插入对应的螺丝一端开设的插槽内，螺丝上的插槽侧壁开设卡槽，利用与舵机的输出端连接的销插入卡槽中，通过销带动螺丝旋转，实现舵机与螺丝的传动连接,且舵机的输出端又能在插孔内沿轴向来回运动。其中，与各个舵机的输出端与对应的螺丝也可以通过手拧方式进行辅助调节。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。