一平動兩轉動并聯微動平臺的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種一平動兩轉動并聯微動平臺,包括運動工作臺、靜平臺和連接于運動工作臺與靜平臺之間的三條支鏈,其特征在于:每條支鏈均包括一個連桿,連桿的一端通過彈性球鉸與運動工作臺連接,連桿另一端與彈性薄板的一側連接,彈性薄板的另一側通過壓電陶瓷驅動器與靜平臺固接,三個連桿的幾何軸線互相平行。本發明可實現一平動兩轉動,多條支鏈增強了微動平臺的剛度和承載能力。
【專利說明】一平動兩轉動并聯微動平臺
【技術領域】
[0001]本發明屬于制造【技術領域】,具體是涉及一種一平動兩轉動并聯微動平臺。
【背景技術】
[0002]并聯微動平臺具有無摩擦、無間隙、響應快、結構緊湊、剛性好、誤差累計小等優點,因此廣泛應用于光纖對接、細胞操作、芯片制造、微機電產品的加工和裝配等細微操作領域。
[0003]六十年代前后,由于宇航和航空等技術發展的需要,不僅提出了高分辨率的要求,而且對其尺寸和體積也提出了微型化的要求。Ellis提出用并聯機構作為微動操作機械手,并應用于生物技術和顯微外科;M.Tagnani成功研制出6-PSS全柔性六自由度微定位平臺;加拿大Zettl博士研制了 3-RRR平面并聯微動機器人系統;Merlet介紹了一種3自由度微動并聯機器人MIPS ;韓國漢陽大學的Chung等研制了空間3自由度微操作機器人;GraCe研制了用于眼球手術的6自由度機械手;Tamio Tanikawa研制出用于細胞操作的雙指六自由度微操作機器人;目前在國內,北京工業大學研制了基于筷子原理的并聯機器人微操作系統;北京航空航天大學研制了兩級解耦的六自由度串并聯微操作機器人和三自由度并聯Delta機構的微操作機器人;哈爾濱工業大學研制了結合6-PSS和6-SPS兩種結構形式的微動機器人;河北工業大學研制了正交解耦結構的6-PSS型微操作平臺。在申請號為200510125990.2,200610151113.7,00100196.5,00100197.3,00100198.1,201210216718.5的專利文件中公開了 “一種3-PPTTRS六自由度并聯精密微動機器人” “一種三支鏈六自由度并聯柔性鉸鏈微動機構”、“五自由度五軸結構解耦并聯微動機器人”、“四自由度四軸結構解耦并聯微動機器人”、“三自由度三軸結構解耦并聯微動機器人”、“一種空間解耦三維移動并聯微動機構”。
[0004]國內外有許多學者研究并聯微動機器人,這些研究成果和專利技術中涉及到不同類型的并聯微動機器人,具有不同的運動自由度,但是目前具有一個平移自由度和兩個轉動自由度的微操作機器人類型比較少。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種能克服上述缺陷、具有較高剛度和承載能力的一平動兩轉動并聯微動平臺。其技術方案為:
一種一平動兩轉動并聯微動平臺,包括運動工作臺、靜平臺和連接于運動工作臺與靜平臺之間的三條支鏈,其特征在于:每條支鏈均包括一個連桿,連桿的一端通過彈性球鉸與運動工作臺連接,連桿另一端與彈性薄板的一側連接,彈性薄板的另一側通過壓電陶瓷驅動器與靜平臺固接,三個連桿的幾何軸線互相平行。
[0006]本發明與現有技術相比,其優點為:(I)采用柔性鉸鏈作為傳動鏈,通過彈性薄板和彈性球鉸的變形實現機構的運動,可以實現高精度的定位要求;(2)該機構采用并聯微動機構,增強了微動平臺的剛度和承載能力,滿足高承載力下精密加工與定位的要求。【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1是本發明實施例的結構示意圖。
[0008]圖中:1、運動工作臺2、彈性球鉸 3、連桿 4、彈性薄板 5、壓電陶瓷驅動器 6、靜平臺。
【具體實施方式】
[0009]每條支鏈均包括一個連桿3,連桿3的一端通過彈性球鉸2與運動工作臺I連接,連桿3另一端與彈性薄板4的一側連接,彈性薄板4的另一側通過壓電陶瓷驅動器5與靜平臺6固接,三個連桿3的幾何軸線互相平行。
【權利要求】
1.一種一平動兩轉動并聯微動平臺,包括運動工作臺(I)、靜平臺(6)和連接于運動工作臺(I)與靜平臺(6)之間的三條支鏈,其特征在于:每條支鏈均包括一個連桿(3),連桿(3)的一端通過彈性球鉸(2)與運動工作臺(I)連接,連桿(3)另一端與彈性薄板(4)的一側連接,彈性薄板(4)的另一側通過壓電陶瓷驅動器(5)與靜平臺(6)固接,三個連桿(3)的幾何軸線互相平行。
【文檔編號】B25J9/00GK103552061SQ201310575986
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月18日 優先權日:2013年11月18日
【發明者】張彥斐, 宮金良, 馬壯 申請人:山東理工大學