一种断电保持三自由度压电指向调整装置及平台控制方法与流程

本发明涉及一种压电驱动调整装置及方法，具体涉及一种断电保持三自由度压电指向调整装置及平台控制方法，属于压电精密驱动领域。

背景技术：

随着科技高速发展，光学、半导体以及机械加工领域等迫切需求超精密定位指向机构，特别是空间领域，当下深空探测、激光通信、激光测距等发展迅速，平台的高精指向是一个重要指标，往往需要利用高精度的指向调整机构进行平台指向的调节。

指向调整机构目前主要有两种形式，其一是利用传动电机驱动的指向调整机构，其二是利用逆压电效应驱动的指向调整机构。使用传统电机驱动，导致整个机构体积大、传动链长、控制复杂、重量大，不利于应用到对小重量、小体积有要求的空间领域。公开号为cn109889084a的专利申请提出了一种压电驱动的超精密进给调姿装置及其激励方法，该发明申请的驱动平台在进行位姿调节后不能实现断电保持，压电驱动单元需要一直通电，以保持调节的平台位置、角度保持不变，对压电器件寿命有所损耗；公开号为cn108054512a的专利申请提出一种用于深空探测的大力矩抗干扰天线指向机构，该机构需要借助制动器通电输出保持力矩，实现机构的保持，并不能实现断电自锁；申请号201710583870.x的专利申请提出了具有解耦功能的大偏转角压电二维指向机构及驱动方法，采用一级杠杠放大，微位移放大倍数有限，致使输出外部转角范围受到限制，且杠杆机构为非对称结构，对压电叠堆的位置布置要求很高，对放大倍数有着关键影响。可见现有压电驱动机构可调整的角度范围小，工作时需要一直通电，没有断电自锁功能，导致电能的浪费，同时压电叠堆长时间通电对其寿命有损耗。

技术实现要素：

本发明是为克服现有技术的不足，提供一种结构紧凑，平台调整范围大，空间环境中运行可靠的断电保持三自由度压电指向调整装置。

本发明还提供一种对平台实现大角度范围调整、竖向位移调整，运行可靠的断电保持三自由度压电指向调整装置的平台控制方法。

本发明的技术方案是：

方案一：一种断电保持三自由度压电指向调整装置，它包括平台、底座、三个或四个调整机构；三个或四个调整机构均匀布置在底座上；每个调整机构它包括顶杆、驱动机构、制动机构和支撑体；

所述驱动机构包括驱动压电叠堆和微位移放大结构；所述制动机构包括两个制动三角放大结构和两个制动压电叠堆；每个制动三角放大结构内布置有一个制动压电叠堆，两个制动三角放大结构的相背输出端与支撑体固接，两个制动三角放大结构的相邻输出端之间设有竖向布置的顶杆，顶杆滑动设在支撑体上，在制动压电叠堆断电状态下，顶杆被两个制动三角放大结构夹持锁定；顶杆的底端与微位移放大结构的输出端接触，在驱动压电叠堆通电状态下，微位移放大结构被驱动压电叠堆驱动而输出向上的驱动力传递给顶杆，微位移放大结构固定在支撑体上；

顶杆的上端固定在平台上，顶杆上加工有万向柔性铰链，该万向柔性铰链位于支撑体上部与平台之间，支撑体固定在底座上。

方案二：一种断电保持三自由度压电指向调整装置的平台控制方法，它包括如下步骤：

一、将三个或四个调整机构均匀布置后，将调整机构、平台和底座组装完，初始状态，驱动压电叠堆断电，则驱动机构不对顶杆产生推力；制动压电叠堆亦不得电，顶杆受到制动机构初始预紧力而被夹持，实现断电保持；

二、三个或四个调整机构的制动压电叠堆同时通电，制动压电叠堆伸长，制动三角放大结构收缩产生恢复力，顶杆自锁状态解除；

三、三个或四个调整机构的制动压电叠堆同时继续通电，制动压电叠堆伸长，制动三角放大结构保持恢复力；三个或四个驱动压电叠堆同时通电，驱动压电叠堆伸长，四个调整机构获得相同的通电规律电压，由四个微位移放大结构同步产生竖直向上的驱动力，四个调整机构的顶杆输出相同大小的在z轴上的直线微位移△x，平台在z轴移动自由度上获得一个位移△x；

或者三个或四个调整机构的制动压电叠堆同时继续通电，制动压电叠堆伸长，制动三角放大结构保持恢复力；

若为三个调整机构，形成三角形布置方式，以三角形任意两条中分线构建平面xy坐标系，任意一个中分线两侧对应的两个调整机构的驱动压电叠堆通电，获得不同的通电规律电压，另一个调整机构的驱动压电叠堆不得电，则得电的两个调整机构在微位移放大结构的放大作用下输出不同的驱动力，对应的顶杆输出大小不同的直线微位移，产生一个位移差，基于万向柔性铰链的柔性作用，则平台在以任意两条中分线作为x轴或y轴旋转自由度上分别获得一个转角；

若为四个调整机构，形成正四边形布置方式，以相互垂直的两条中线构建平面xy坐标系，一个中线两侧对应的两个调整机构的驱动压电叠堆通电，获得不同的通电规律电压，另外两个调整机构的驱动压电叠堆断电，则得电的两个调整机构在微位移放大结构的放大作用下输出不同的驱动力，对应的顶杆输出大小不同的直线微位移，产生一个位移差，基于万向柔性铰链的柔性作用，则平台在以两条中线作为x轴或y轴旋转自由度上分别获得一个转角。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

1、每个调整机构通过杠杆和三角复合放大或者三角放大或杠杆放大驱动机构，使驱动压电叠堆输出的微位移放大，则顶杆获得放大的直线位移，进而增大平台转角的调整范围，并保证了角度调整的高精度。

2、每个调整机构的驱动机构采用的杠杆—三角复合放大结构或三角放大结构或杠杆放大结构均为对称式设计，对压电叠堆位置布置要求低，可以自补偿安装误差，保证驱动机构放大倍数准确，不因人为安装产生误差。

3、每个调整机构利用制动机构实现在制动压电叠堆通电时解除顶杆保持，在制动压电叠堆断电时对顶杆两侧夹紧，使得顶杆位置在制动压电叠堆不通电状态保持不变，从而实现整个调整机构断电保持，减小驱动压电叠堆长时间通电对其寿命的损耗，减少电能的消耗，同时断电时依靠机械结构保持位置，相较于带电保持可靠性更高，在空间环境中使用，运行更为可靠。

4、本发明指向调整装置使用压电叠堆，三个或四个调整机构均布设置，结构紧凑，在使用中可以极大节省使用空间，更加适用于航天领域中要求小安装空间的任务。

5、三个调整机构利用中分线构建平面xy坐标系，四个调整机构利用中线构建平面xy坐标系，三个调整机构中利用中分线两侧两个调整机构输出位移差或者四个调整机构中利用对称的两组调整机构输出位移差实现x轴、y轴旋转自由度的角度调整；利用三个或四个调整机构同时输出相同位移实现平台z轴移动自由度的位移调整。该调整装置实现三个自由度调整，能够满足空间环境的部分应用需求。

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

附图说明

图1为本发明的断电保持三自由度压电指向调整装置的立体图；

图2为本发明的断电保持三自由度压电指向调整装置的平台产生竖向位移的工作图；

图3为本发明的断电保持三自由度压电指向调整装置的平台绕x轴旋转的工作图；

图4为本发明的断电保持三自由度压电指向调整装置的平台绕y轴旋转的工作图；

图5为采用杠杆和三角复合放大的正交式调整机构的结构图；

图6为图5中制动机构的俯视图；

图7为图5的侧视图；

图8为采用三角放大的正交式调整机构的结构图；

图9为采用杠杆放大的正交式调整机构的结构图；

图10为采用二级杠杆放大的正交式调整机构的结构图；

图11为采用杠杆和三角复合放大的扁平式调整机构的结构图；

图12为采用三角放大的扁平式调整机构的结构图；

图13为采用杠杆放大的扁平式调整机构的结构图；

图14为采用二级杠杆放大的扁平式调整机构的结构图；

图15为调整机构的工作原理示意图。

其中，a、调整机构，1、为顶杆，2、垫片，3、固定螺栓，4、杠杆放大结构，40、二级杠杆放大结构，5、驱动三角放大结构，7、预紧螺栓，8、盖板，9、驱动压电叠堆，10、驱动支撑体，11、制动三角放大结构，12、制动压电叠堆，14、制动支撑体，b、微位移放大结构，d、支撑体，f0、初始制动力，f1、恢复力，f2、驱动力，△x、顶杆放大位移、20、平台，21、底座，101、万向柔性铰链。

具体实施方式

参见图1-图4所示，一个具体实施方式提供一种断电保持三自由度压电指向调整装置，它包括平台20、底座21、三个或四个调整机构a；三个或四个调整机构a均匀布置在底座21上；

每个调整机构a它包括顶杆1、驱动机构、制动机构和支撑体d；

所述驱动机构包括驱动压电叠堆9和微位移放大结构b；

所述制动机构包括两个制动三角放大结构11和两个制动压电叠堆12；

每个制动三角放大结构11内布置有一个制动压电叠堆12，两个制动三角放大结构11的相背输出端与支撑体d固接，两个制动三角放大结构11的相邻输出端之间设有竖向布置的顶杆1，顶杆1滑动设在支撑体d上，在制动压电叠堆12断电状态下，顶杆1被两个制动三角放大结构11夹持锁定；顶杆1的底端与微位移放大结构b的输出端接触，在驱动压电叠堆9通电状态下，微位移放大结构b被驱动压电叠堆9驱动而输出向上的驱动力传递给顶杆1，微位移放大结构b固定在支撑体d上；

顶杆1的上端固定在平台20上，顶杆1上加工有万向柔性铰链101，该万向柔性铰链101位于支撑体d上部与平台20之间，支撑体d固定在底座21上。平台2上均布三个矩形槽或者阵列式对称加工四个矩形槽的方式，槽的深度和宽度由所给要求计算得出，顶杆9上端部分为矩形，安装在矩形槽中实现周向固定，顶杆9上端部加工有外螺纹，平台2矩形槽上方加工有通孔，连接螺栓1通过通孔和外螺纹紧密连接平台2和调整机构a。

如图1-图4所示，另一个具体实施方式提供一种断电保持三自由度压电指向调整装置的平台控制方法，它包括如下步骤：

一、将三个或四个调整机构a均匀布置后，将调整机构a、平台20和底座21组装完，初始状态，驱动压电叠堆9断电，则驱动机构不对顶杆1产生推力；制动压电叠堆12断电，顶杆1受到制动机构初始预紧力f0而被夹持，实现断电保持；

二、三个或四个调整机构a的制动压电叠堆12同时通电，制动压电叠堆12伸长，制动三角放大结构11收缩产生恢复力f1，顶杆1自锁状态解除；

三、三个或四个调整机构a的制动压电叠堆12同时继续通电，制动压电叠堆12伸长，制动三角放大结构11保持恢复力f1；三个或四个驱动压电叠堆9同时通电，驱动压电叠堆9伸长，四个调整机构获得相同的通电规律电压，由四个微位移放大结构b同步产生竖直向上的驱动力f2，四个调整机构的顶杆9输出相同大小的在z轴上的直线微位移△x，平台20在z轴移动自由度上获得一个位移△x；

或者三个或四个调整机构a的制动压电叠堆12同时继续通电，制动压电叠堆12伸长，制动三角放大结构11保持恢复力f1；

若为三个调整机构a，形成三角形布置方式，以三角形任意两条中分线构建平面xy坐标系，任意一个中分线两侧对应的两个调整机构a的驱动压电叠堆9通电，获得不同的通电规律电压，另一个调整机构a的驱动压电叠堆9断电，则得电的两个调整机构a在微位移放大结构b的放大作用下输出不同的驱动力，对应的顶杆1输出大小不同的直线微位移，产生一个位移差，基于万向柔性铰链101的柔性作用，则平台20在以任意两条中分线作为x轴或y轴旋转自由度上分别获得一个转角为θ；

若为四个调整机构a，形成正四边形布置方式，以相互垂直的两条中线构建平面xy坐标系，一个中线两侧对应的两个调整机构a的驱动压电叠堆9通电，获得不同的通电规律电压，另外两个调整机构a的驱动压电叠堆9断电，则得电的两个调整机构a在微位移放大结构b的放大作用下输出不同的驱动力，对应的顶杆1输出大小不同的直线微位移，产生一个位移差，基于万向柔性铰链101的柔性作用，则平台20在以两条中线作为x轴或y轴旋转自由度上分别获得一个转角为θ。

三个调整机构利用中分线构建平面xy坐标系，四个调整机构利用中线构建平面xy坐标系，三个调整机构中利用中分线两侧两个调整机构输出位移差或者四个调整机构中利用对称的两组调整机构输出位移差实现x轴、y轴旋转自由度的角度调整；利用三个或四个调整机构同时输出相同位移实现平台z轴移动自由度的位移调整。该调整装置实现三个自由度调整，能够满足空间环境的应用需求。

上述调整机构a有如下实施例扩展：

实施例1，参见图5-图7所示，本实施例的每个所述调整机构a的所述驱动压电叠堆9水平布置且与所述两个制动压电叠堆12的长度方向垂直，制动压电叠堆12水平布置；

每个调整机构a它包括顶杆1、驱动机构、制动机构和支撑体d；

所述驱动机构包括驱动压电叠堆9和微位移放大结构b；

所述制动机构包括两个制动三角放大结构11和两个制动压电叠堆12；

每个制动三角放大结构11内布置有一个制动压电叠堆12，两个制动三角放大结构11的相背输出端与支撑体d固接，两个制动三角放大结构11的相邻输出端之间设有竖向布置的顶杆1，顶杆1滑动设在支撑体d上，在制动压电叠堆12断电状态下，顶杆1被两个制动三角放大结构11夹持锁定；所述微位移放大结构b为杠杆和三角复合放大结构，包括：杠杆放大结构4和位于该杠杆放大结构4下部的驱动三角放大结构5；驱动三角放大结构5内安装有驱动压电叠堆9，驱动三角放大结构5和杠杆放大结构4分别与支撑体d相连，驱动三角放大结构5的一单侧输出端与杠杆放大结构4的输入端相接触，杠杆放大结构4的输出端与顶杆1的底端相接触；在驱动压电叠堆9通电状态下，微位移放大结构b被驱动压电叠堆9驱动而输出向上的驱动力传递给顶杆1；顶杆1的上端固定在平台20上，顶杆1上加工有万向柔性铰链101，该万向柔性铰链101位于支撑体d上部与平台20之间，支撑体d固定在底座21上。

杠杆放大结构4和三角放大结构5均为对称式设计，杠杆-三角复合放大整体也为对称式设计。此种实施例中，在制动压电叠堆12通电状态下伸长，制动压电叠堆12驱动三角放大结构(斜边向由中部向外倾斜的结构)5的输出端向内收回，顶杆1被释放；在驱动压电叠堆9通电状态下，驱动三角放大结构5(斜边向中部倾斜的结构)被驱动压电叠堆9驱动而输出向上的驱动力，输出给杠杆放大结构4的输入端，由杠杆放大结构4输出端输出至顶杆1，顶杆1被两个制动三角放大结构11已释放，这样驱动单角放大结构5和杠杆放大结构4复合输出，对顶杆1产生推力，使得顶杆1获得放大的位移，在支撑体d上向上滑动，作用于平台20。

如图15所示，该实施例的调整机构a为断电保持正交式布置，顶杆1的夹持为水平横向夹持，其工作原理为：状态(1)为初始状态，驱动压电叠堆9不得电，则驱动机构不对顶杆1产生推力；两个制动压电叠12亦不得电，顶杆1受到两个制动三角放大结构12初始预紧力f0而保持自锁；状态(2)为两个制动压电叠堆12得电，制动压电叠堆12伸长，制动三角放大结构11收缩产生恢复力f1，顶杆1自锁状态解除；状态(3)为两个制动压电叠堆12继续得电，制动压电叠堆12伸长，制动三角放大结构11保持恢复力f1；驱动压电叠堆9得电，驱动压电叠9堆伸长，由三角放大结构5和杠杆放大结构4组成的微位移放大结构b产生竖直向上的驱动力f2，从而使顶杆1获得放大位移△x；状态(4)为驱动压电叠堆9继续得电，驱动压电叠堆9伸长，微位移放大结构b保持驱动力f2；两个制动压电叠堆12断电，两个制动机构恢复到初始位置，顶杆1受到制动机构施加的预紧力f0，获得的放大位移△x保持不变，顶杆1实现自锁；状态(5)为左、右的制动压电叠堆12断电，制动机构在顶杆1左右的两侧施加预紧力f0；驱动压电叠堆9断电，驱动机构恢复初始状态，顶杆1获得的放大位移△x不发生改变，整个装置实现断电自锁。

实施例2，如图8所示，本实施例与实施例1不同的是：所述微位移放大结构b为驱动三角放大结构5，该驱动三角放大结构5内安装有驱动压电叠堆9，驱动三角放大结构5和驱动压电叠堆9分别与支撑体d相连，驱动三角放大结构5的输出端与顶杆1的底端相接触。工作原理与实施例1相同。

实施例3，如图9所示，本实施例与实施例1和2不同的是：所述驱动压电叠堆9竖向布置且与所述两个制动压电叠堆12的长度方向垂直，制动压电叠堆12水平布置；所述微位移放大结构b为杠杆放大结构4，该杠杆放大结构4与支撑体d相连，驱动压电叠堆9的一端与杠杆放大结构4的输人端接触，驱动压电叠堆9的另一端与支撑体d连接，杠杆放大结构4的输出端与顶杆1的底端相接触。杠杆放大结构4为对称式设计。如图15所示，该实施方式为断电保持正交式调整机构，其工作原理为：状态(1)为初始状态，驱动压电叠堆6不得电，则驱动机构不对顶杆1产生推力；左、右的两个制动压电叠堆12亦不得电，顶杆1受到制动机构初始预紧力f0而保持自锁；状态(2)为左、右的两个制动压电叠堆12得电，制动压电叠堆12伸长，制动三角放大结构11收缩产生恢复力f1，顶杆1自锁状态解除；状态(3)为左、右的两个制动压电叠堆12继续得电，制动压电叠堆12伸长，制动三角放大结构11保持恢复力f1；驱动压电叠堆9得电，驱动压电叠堆9伸长，由杠杆放大结构4构成的驱动机构产生竖直向上的驱动力f2，从而使顶杆1获得大位移△x；状态(4)为驱动压电叠堆9继续得电，驱动压电叠堆9伸长，驱动机构保持驱动力f2；左、右的两个制动压电叠堆12断电，制动机构恢复到初始位置，顶杆1受到制动机构施加的预紧力f0，获得的大位移△x保持不变，顶杆1实现自锁；状态(5)为左、右的两个制动压电叠堆12断电，制动机构在顶杆1左右两侧施加预紧力f0；驱动压电叠堆9断电，驱动机构恢复初始状态，顶杆1获得的位移△x不发生改变，整个装置实现断电自锁。

实施例4，如图10所示，本实施例与实施例3不同的是：所述微位移放大结构b为二级杠杆放大结构40，该二级杠杆放大结构40与支撑体d相连，驱动压电叠堆9的一端与二级杠杆放大结构40的输入端相接触，二级放大结构40的输出端与顶杆1的底端相接触，驱动压电叠堆9的另一端与支撑体d连接。如图15所示，该实施方式为断电保持正交式调整机构，其工作原理为：状态(1)为初始状态，驱动压电叠堆9不得电，则驱动机构不对顶杆1产生推力；左、右的制动压电叠堆12亦不得电，顶杆1受到制动机构初始预紧力f0而保持自锁；状态(2)为左、右的制动压电叠堆12得电，制动压电叠堆12伸长，制动三角放大结构11收缩产生恢复力f1，顶杆1自锁状态解除；状态(3)为左、右的制动压电叠堆12继续得电，制动压电叠12堆伸长，制动三角放大结构11保持恢复力f1；驱动压电叠堆9得电，驱动压电叠堆9伸长，由二级杠杆放大结构40构成的驱动机构产生竖直向上的驱动力f2，从而使顶杆1获得大位移△x；状态(4)为驱动压电叠堆9继续得电，驱动压电叠堆9伸长，驱动机构保持驱动力f2；左、右的制动压电叠堆12断电，制动机构恢复到初始位置，顶杆1受到制动机构施加的预紧力f0，获得的大位移δx保持不变，顶杆1实现自锁；状态(5)为左、右的制动压电叠堆12断电，制动机构在顶杆1左右两侧施加预紧力f0；驱动压电叠堆9断电，驱动机构恢复初始状态，顶杆1获得的位移△x不发生改变，整个装置实现断电自锁。

实施例5，如图11所示，本实施例与实施例1不同的是：所述驱动压电叠堆9水平布置，且与两个制动压电叠堆12的长度方向垂直；两个制动压电叠堆12竖向布置。其它组成和连接关系与实施例1相同，工作原理与实施例1相同。

实施例6，如图12所示，本实施例与实施例2不同的是：所述驱动压电叠堆9水平布置，且与两个制动压电叠堆12的长度方向垂直；两个制动压电叠堆12竖向布置。其它组成和连接关系与实施例2相同，工作原理与实施例2相同。

实施例7，如图13所示，本实施例与实施例3不同的是：所述驱动压电叠堆9竖向布置且与所述两个制动压电叠堆12的长度方向平行，制动压电叠堆12竖向布置。其它组成和连接关系与实施例3相同，工作原理与实施例3相同。

实施例8，如图14所示，本实施例与实施例4不同的是：所述驱动压电叠堆9竖向布置且与所述两个制动压电叠堆12的长度方向平行，制动压电叠堆12竖向布置。其它组成和连接关系与实施例4相同，工作原理与实施例4相同。

在上述实施例1-实施例4中，支撑体d包括盖板8、驱动支撑体10和制动支撑体14；驱动支撑体10上部安装有制动支撑体14，支撑支撑体14上盖合有盖板8，盖板8、支撑支撑体14和驱动支撑体10三者通过固定螺栓3固定连接，杠杆放大结构4和驱动三角放大结构5固定在驱动支撑体10上，制动三角放大结构11固定在制动支撑体14上。如图5-图10所述驱动压电叠堆9和两个制动压电叠堆12分别通过旋拧于驱动支撑体10和制动支撑体14上的预紧螺栓7预紧，调节预紧螺栓7可改变驱动压电叠堆9及制动压电叠堆12的预紧力；如图2中制动压电叠堆12两端通过垫片2与制动三角放大结构11直接接触，如图5中的驱动压电叠堆9两端通过垫片2与驱动三角放大结构5直接接触，顶杆1被夹持锁定后，制动三角放大结构11外侧通过垫片2可与顶杆1接触；图5中的驱动三角放大结构5通过垫片2与杠杆放大结构4直接接触，而杠杆放大结构4通过垫片2与顶杆1底部直接接触；或者图8中的三角放大结构5通过垫片2与顶杆1底部直接接触，或者图9中的驱动压电叠堆9通过垫片2分别与杠杆放大结构4输入端和驱动支撑体10直接接触，杠杆放大结构4通过垫片2与顶杆1底部直接接触，或者图10中的驱动压电叠堆9通过垫片2分别与二级杠杆放大结构40输入端和驱动支撑体10直接接触，二级杠杆放大结构40输出端通过垫片2与顶杆1底部直接接触。

在上述实施例5-实施例8中，一种优选的方案，支撑体d为一体式结构，呈竖向扁平式布置，杠杆放大结构4、二级杠杆放大结构40、驱动三角放大结构5和制动三角放大结构11均固定在支撑体d上。如图11-图14所示，驱动压电叠堆9和两个制动压电叠堆12分别通过旋拧于支撑体d上的预紧螺栓7预紧，调节预紧螺栓7可改变驱动压电叠堆9及制动压电叠堆12的预紧力；制动压电叠堆12两端通过垫片2与制动三角放大结构11直接接触；如图12中的驱动压电叠堆9两端通过垫片2与驱动三角放大结构5直接接触，顶杆1被夹持锁定后，制动三角放大结构11外侧通过垫片2可与顶杆1接触；图11中的驱动三角放大结构5通过垫片2与杠杆放大结构4直接接触，而杠杆放大结构4通过垫片2与顶杆1底部直接接触；或者图12中的三角放大结构5通过垫片2与顶杆1底部直接接触，或者图13中的驱动压电叠堆9通过垫片2分别与杠杆放大结构4输入端和支撑体d直接接触，杠杆放大结构4通过垫片2与顶杆1底部直接接触，或者图14中的驱动压电叠堆9通过垫片2分别与二级杠杆放大结构40输入端和支撑体d直接接触，二级杠杆放大结构40输出端通过垫片2与顶杆1底部直接接触。

上述所有实施例中制动压电叠堆12和驱动压电叠堆9的型号为pst150/5x5/20l。通过杠杆放大结构4和/或驱动三角放大结构5，或二级杠杆放大结构40使顶杆1在竖直方向上微位移实现放大，然后制动机构通过制动力加紧顶杆1，使得顶杆1位置保持不变，实现断电自锁；竖直方向放大的微位移可以使得外部平台产生一个大转角，从而实现对外部平台的大转角范围调整。驱动机构使用微位移放大结构使微位移放大，解决机构转角调整范围小的问题，制动机构解决机构没有断电自锁、压电叠堆长时间通电寿命损耗的问题，布置上采用正交式，使结构紧凑，解决占用空间大的问题。整个装置具备断电自锁能力，不需要带电保持，输出的微位移实现放大，可以提高整个装置的调整范围和可靠性。

本发明已以较佳实施案例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质对以上实施案例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案范围。