专利名称：Upc型空间三转动微动超精密定位平台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及超精密定位技术，特别是一种UPC型空间三转动微动超精密定位
D ο
背景技术：
常用的三自由度并联机构一般都是运用刚性元件来实现，为了实现精密定位，通 常采用伺服电机和精密丝杠传动方案，然而这种定位方式由于螺纹间隙和传动摩擦的存 在，其定位精度一般只能达到微米级。为了补偿传动误差，提高分辨率，往往采用电磁或压 电驱动对工作平台进行精细位置调整，但调整过程长、系统复杂，且由于空间耦合作用使得 空间定位精度调整难以实现。
实用新型内容为克服上述不足，本实用新型提供一种UPC型空间三转动微动超精密定位平台。本实用新型技术方案一种UPC型空间三转动微动超精密定位平台，将三个相同 柔顺支链1分别紧固在固定基座4的三个面上，末端执行器3安装在三个柔顺支链1的动 平台16上，超精密定位平台2固定于末端执行器3上。柔顺支链1中的定平台5依次通过U型关节6、移动关节8、U型关节10与柔性连 杆11 一端相连接，转动关节12、13与移动关节15组成圆柱副，柔性连杆11另一端通过圆 柱副与动平台16相连接，柔性连杆9 一端固定于定平台5上，另一端与移动关节8连接，压 电陶瓷驱动7驱动柔性连杆9，形成具有全柔顺结构支链。通过螺钉孔14，三个相同柔顺支链1分别用螺钉紧固在固定基座4的三个面上。有益效果利用柔顺元件的弹性变形传递或转换运动、力或能量的一种新型免装 配机构，避免了并联机构由于运动副轴线装配误差及运动副存在的间隙对末端平台运动特 性所造成的影响，定位精准；继承了并联机构空间多自由度运动特性，克服常规方式由于螺 纹孔行程和传动摩擦等因素对精密定位精度的影响，达到纳米级超精密定位。
图1为本实用新型结构示意图。图2为图1中一个柔顺支链的结构示意图。
具体实施方式
三个结构相同的柔顺支链通过螺钉分别固定在固定基座4上，同时末端执行器3 被安装在三个柔顺支链的动平台16上。安装在柔顺支链上的压电陶瓷驱动7驱动后，柔性 连杆9发生变形，通过转动关节6、10和移动关节8的弹性变形将运动传递至柔性连杆11， 再通过由转动关节12、13和移动关节15组成的圆柱副(C副)将运动传递至动平台16，根据 三个柔顺支链的运动来确定超精密定位平台2的空间三转动运动，最终实现超精密定位。[0011]本实用新型中超精密定位平台2、末端执行器3、压电陶瓷驱动7等均为现有产品。本实用新型中U型关节6、10，由两个轴线相互正交的柔性转动关节组成，连接在 柔性连杆上，为柔性连杆提供转动约束，实现其柔性微平移运动。U型关节6、10相同，转动关节12、13相同。圆柱副连接在柔性连杆上，为超精密定位平台2提供移动约束，实现其柔性微转 动运动。本实用新型继承了并联机构空间多自由度运动特性，克服常规方式由于螺纹孔行 程和传动摩擦等因素对精密定位精度的影响，达到纳米级超精密定位。
权利要求一种UPC型空间三转动微动超精密定位平台，其特征在于将三个相同柔顺支链(1)分别紧固在固定基座(4)的三个面上，末端执行器(3)安装在三个柔顺支链(1)的动平台(16)上，超精密定位平台(2)固定于末端执行器(3)上。
2.根据权利要求1所述一种UPC型空间三转动微动超精密定位平台，其特征在于柔 顺支链⑴中的定平台(5)依次通过U型关节(6)、移动关节(8)、U型关节(10)与柔性连 杆(11) 一端相连接，转动关节(12)、(13)与移动关节(15)组成圆柱副，柔性连杆(11)另 一端通过圆柱副与动平台(16)相连接，柔性连杆(9) 一端固定于定平台(5)上，另一端与 移动关节(8)连接，压电陶瓷驱动(7)驱动柔性连杆(9)，形成具有全柔顺结构支链。
3.根据权利要求1所述一种UPC型空间三转动微动超精密定位平台，其特征在于三 个相同柔顺支链(1)分别通过螺钉紧固在固定基座(4)的三个面上。
专利摘要本实用新型涉及超精密定位技术，特别是一种UPC型空间三转动微动超精密定位平台。本实用新型是将三个相同柔顺支链分别紧固在固定基座的三个面上，末端执行器安装在三个柔顺支链的动平台上，超精密定位平台固定于末端执行器上。其继承了并联机构空间多自由度运动特性，克服常规方式由于螺纹孔行程和传动摩擦等因素对精密定位精度的影响，达到纳米级超精密定位。
文档编号G12B5/00GK201732586SQ20102027289
公开日2011年2月2日 申请日期2010年7月24日 优先权日2010年7月24日
发明者朱大昌, 陈强, 顾起华, 黄勇 申请人:江西理工大学