一種電磁力松弛式超靜平臺的制作方法

本發明涉及一種電磁力松弛式超靜平臺，屬于超靜平臺技術領域。

背景技術：

目前國內外提出的微振動隔離系統一般是基于約束法，提出的方法有被動式和主動式，從拓撲上講基本都是約束式。例如：將載荷通過具有一定剛度和阻尼特性的阻尼器安裝到需要隔振的結構體上，這種方法就是約束式。典型的超靜平臺采用六自由度Stewart平臺，Stewart平臺是20世紀60年代由德國學者Stewart提出的，這種方法能夠一定程度的隔離振動，但是，阻尼器在減低振動的同時也傳遞一部分振動。所以，約束法隔離效果不理想，對高隔離度要求的場合適應性不好。

技術實現要素：

本發明的目的是為了解決上述現有技術存在的問題，進而提供一種電磁力松弛式超靜平臺。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種電磁力松弛式超靜平臺，包括：安靜單元、振動源、四個電磁力執行器一和四個電磁力執行器二、所述安靜單元設置在振動源的上部，安靜單元和振動源之間連接有四個電磁力執行器一和四個電磁力執行器二。

本發明的有益效果：

本發明克服了現有技術中的缺點，研究的超靜平臺采用松弛法，利用此方法設計超靜平臺可以達到極高的隔離度。

本發明相對于采用約束法隔振的方法來說，可以大大提高隔離度。具體來說，利用約束法，依照目前的技術工藝水平，在1Hz以上頻率范圍內最多能夠達到20dB的隔離度。與現有技術相比，本發明采用松弛法的超靜平臺可以使得隔離系統的振動隔離度在1-10Hz范圍內隔離度優于40dB，10Hz以上優于60dB。

本發明的超靜平臺可以應用于多種領域，例如：空間飛行器振動源隔離、大氣層內飛行器內部高精度傳感器或圖像采集設備振動源隔離、艦船內部高精度傳感器振動源隔離、地面固定高精度測量或圖像采集設備振動源隔離等。

附圖說明

圖1為本發明電磁力松弛式超靜平臺的外部結構示意圖。

圖2為本發明電磁力松弛式超靜平臺的俯視結構示意圖。

圖3為電磁力執行器一3或電磁力執行器二4的結構示意圖。

圖4為圖3的局部剖面結構示意圖。

圖5為圖3的A向視圖。

圖中的附圖標記，1為安靜單元，2為振動源，3為電磁力執行器一，4為電磁力執行器二，5為連接架一，6為磁鐵，7為線圈架，8為連接架二，9為連接孔一，10為連接孔二，11為位置傳感器，12為磁鐵內槽，13為線圈，14為平面。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明做進一步的詳細說明：本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式，但本發明的保護范圍不限于下述實施例。

如圖1～圖5所示，本實施例所涉及的一種電磁力松弛式超靜平臺，包括：安靜單元1、振動源2、四個電磁力執行器一3和四個電磁力執行器二4、所述安靜單元1設置在振動源2的上部，安靜單元1和振動源2之間連接有四個電磁力執行器一3和四個電磁力執行器二4(安靜單元1和振動源2可以任意方向配置，可以在上部，也可以在下部，還可以一個在左一個在右，大氣層內的靠力執行器能抵消掉重力即可。太空中沒有重力時，就沒有上下一說了，可以任意翻轉。不限制安靜單元1和振動源2哪個在上哪個在下)。

所述四個電磁力執行器一3分別垂直設置于安靜單元1和振動源2之間的四個邊的中心位置；所述四個電磁力執行器二4兩兩水平設置于安靜單元1和振動源2之間的對應的兩個邊上。

所述電磁力執行器一3或電磁力執行器二4均由連接架一5、磁鐵6、線圈架7、連接架二8、位置傳感器11和線圈13組成，所述磁鐵6固定在連接架一5上，磁鐵6內設有磁鐵內槽12，連接架一5的一端設有平面14，線圈架7的一端固定在連接架二8上，線圈架7的另一端設置在磁鐵內槽12內，磁鐵內槽12內的線圈架7上設有線圈13，位置傳感器11固定在線圈架7下部的連接架二8上，位置傳感器11與連接架一5上的平面14相對應，連接架二8上設有連接孔一9，連接架一5上設有連接孔二10。

連接孔一9用于將連接架二8固定在振動源2上，連接孔二10用于將連接架一5固定在安靜單元1上。

本實施例為了隔離振動源與安靜單元的微振動，采用的技術方案是，第一，使被隔離的振動源與安靜單元無接觸，形成松弛狀態；第二，利用電磁力控制保證振動源與安靜單元的相對位置；第三，電磁力執行器不傳遞振動，只產生控制力。通過這種方法使振動源的振動不影響安靜單元，使得安靜單元的穩定度得到極大提升。

本實施例的振動源和安靜單元，這兩部分在結構上是相互獨立的、無接觸。兩者之間裝有無接觸的信號通道、無接觸的能源通道，無接觸的相對位置傳感器和無接觸的力執行器。這些設計保證載荷平臺除了受力執行器給出的控制力外，不受任何其它外力影響。力執行器的特點是：第一，能夠在一個軸向平移自由度上高精度給出控制力，而無伴隨干擾力；第二，在軸向平移自由度方向允許一定的位移，在其他兩個平移自由度上允許微小位移。

四個電磁力執行器一和四個電磁力執行器二，用于實現六自由度的全維控制(三個平動自由度、三個轉動自由度)。通過組合矩陣，可以獨立控制振動源和安靜單元結構部分的相對位置。

振動源和安靜單元結構之間還裝有無接觸的相對位置傳感器，該傳感器用于測量振動源和安靜單元相對位置，以實現振動源和安靜單元相對位置控制。因為某些領域振動源和安靜單元之間會由于相對運動而造成相對位置變化，振動源和安靜單元相對位置控制目的是使兩者相對位置固定，也即是振動源和安靜單元的跟隨運動。

以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，這些具體實施方式都是基于本發明整體構思下的不同實現方式，而且本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。