一种粘滑驱动定位平台的制作方法

本发明涉及定位平台，特别是涉及一种粘滑驱动定位平台。

背景技术：

1、随着半导体缺陷检测系统、精密光学系统、微纳操作及超精密加工等领域的不断发展，这些领域对于精密定位平台的大行程与高精密特性提出了更高的要求。传统的大行程定位系统常使用电机驱动与导轨导向的结构形式，虽然可以形成大行程运动与较大负载能力，然而电机驱动的精度与分辨率限制无法满足微纳米级别的定位精度需求。

2、为实现微纳级与微弧度级的平面三自由度定位精度，利用压电陶瓷驱动器配合柔顺铰链配合使用后可实现纳米级精密定位，但是受制于驱动器行程与铰链应力，其最大行程常限制在微米级别。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种粘滑驱动定位平台，主要所要解决的技术问题是：如何使定位平台可以同时实现大行程运动与高精度定位的特性。

2、为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

3、本发明的实施例提供一种粘滑驱动定位平台，其包括固定座、活动台、活动块、第一驱动机构和离合机构；

4、所述活动台设置在所述固定座上，且可在所述固定座上沿x方向和y方向运动，其中，所述x方向与所述y方向垂直；

5、所述活动块和所述第一驱动机构均设置在所述活动台上，所述离合机构用于连接所述活动块和所述固定座，使所述活动块与所述固定座保持相对固定；离合机构还用于断开所述活动块与所述固定座的连接，使活动块能够相对所述固定座运动；

6、所述粘滑驱动定位平台具有第一状态和第二状态，其中，

7、在所述第一状态，所述离合机构连接所述活动块和所述固定座，所述第一驱动机构对所述活动块施加力，以在所述活动块的反作用力的驱使下带动所述活动台沿所述x方向或y方向运动；

8、在所述第二状态，所述离合机构断开所述活动块与所述固定座的连接，所述第一驱动机构对所述活动块施加力，使所述活动块运动至所述活动台上的预设位置。

9、在一些实施方式中，所述粘滑驱动定位平台还具有第三状态；

10、在所述第三状态，所述离合机构断开所述活动块与所述固定座的连接，所述第一驱动机构对所述活动块施加力，使所述活动块转动；其中，所述活动块的转动轴线与所述x方向和y方向均垂直。

11、在一些实施方式中，所述的粘滑驱动定位平台还包括旋转输出块和第二驱动机构，所述旋转输出块上设有两个夹块；

12、所述第二驱动机构用于驱动两个所述夹块相对靠近或远离；其中，两个所述夹块用于相对靠近时夹持所述活动块，使所述旋转输出块与所述活动块保持相对固定；两个所述夹块用于相对远离时松开所述活动块，使所述活动块可相对所述旋转输出块转动。

13、在一些实施方式中，两个所述夹块分别为第一夹块和第二夹块，所述第二驱动机构包括驱动组件，所述第二驱动机构通过所述驱动组件驱动第一夹块相对靠近或远离第二夹块，以使两个所述夹块相对靠近或远离。

14、在一些实施方式中，所述驱动组件包括动力单元和杠杆，所述杠杆具有输入端和输出端，所述驱动组件通过所述杠杆的输出端与第一夹块连接，所述驱动组件通过所述动力单元对所述杠杆的输入端施加力，使所述杠杆的输出端带动第一夹块相对靠近或远离第二夹块。

15、在一些实施方式中，所述驱动组件还包括导向机构和连杆，所述杠杆的输出端与所述连杆的一端铰接，所述连杆的另一端与第一夹块铰接，使所述杠杆的输出端通过所述连杆与第一夹块连接；其中，所述导向机构用于对第一夹块的运动导向，使所述第一夹块沿直线运动。

16、在一些实施方式中，所述动力单元包括第一压电陶瓷驱动器，所述动力单元通过所述第一压电陶瓷驱动器对所述杠杆的输入端施加力。

17、在一些实施方式中，所述活动台上设有3-rrr并联机构，所述3-rrr并联机构具有三个支链和作为机构工作平台的三角形构件，三个支链均具有可转动的曲柄；

18、其中，所述活动块为所述的三角形构件，以使所述活动块通过三个所述支链与所述活动台连接；所述第一驱动机构包括三个动力机构，所述第一驱动机构通过各动力机构一一对应地驱动相应的曲柄转动，以对所述活动块施加力。

19、在一些实施方式中，各所述动力机构均包括第二压电陶瓷驱动器，各动力机构均通过相应的第二压电陶瓷驱动器驱动相应的曲柄转动。

20、在一些实施方式中，所述离合机构包括第三驱动机构和设置在所述活动块上的伸缩部；

21、其中，所述离合机构通过所述第三驱动机构驱动所述伸缩部伸长至与所述固定座相抵，以连接所述活动块和所述固定座；所述离合机构还通过所述第三驱动机构驱动所述伸缩部回缩至与所述固定座分离，以断开所述活动块与所述固定座的连接。

22、在一些实施方式中，所述第三驱动机构包括第三压电陶瓷驱动器，所述第三驱动机构通过所述第三压电陶瓷驱动器驱动所述伸缩部伸长或回缩。

23、借由上述技术方案，本发明粘滑驱动定位平台至少具有以下有益效果：

24、1、通过并联柔顺机构实现平面三自由度的高频率、微纳级位移解耦输入，采用粘滑驱动机理微纳位移步进积累实现大行程运动输出。

25、2、使用压电陶瓷驱动动态调控驱动足与固定座的摩擦力，实现粘滑驱动过程的大负载与无运动回退的特性。其中，前述活动块上的伸缩部即为驱动足。

26、3、通过两组交叉滚子导轨交叉布置实现平面线位移解耦输出，通过微夹持旋转输出块实现平面角位移输出。

27、4、通过并联柔顺机构与串联布局的运动导向机构实现平面三自由度大行程、高精度、大负载、输入全解耦、线运动输出解耦的位移输出。

28、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

1.一种粘滑驱动定位平台，其特征在于，包括固定座(1)、活动台(2)、活动块(7)、第一驱动机构和离合机构；

2.如权利要求1所述的粘滑驱动定位平台，其特征在于，所述粘滑驱动定位平台还具有第三状态；

3.如权利要求2所述的粘滑驱动定位平台，其特征在于，还包括旋转输出块(6)和第二驱动机构，所述旋转输出块(6)上设有两个夹块；

4.如权利要求3所述的粘滑驱动定位平台，其特征在于，

5.如权利要求4所述的粘滑驱动定位平台，其特征在于，

6.如权利要求5所述的粘滑驱动定位平台，其特征在于，

7.如权利要求5或6所述的粘滑驱动定位平台，其特征在于，

8.如权利要求1至6中任一项所述的粘滑驱动定位平台，其特征在于，

9.如权利要求8所述的粘滑驱动定位平台，其特征在于，

10.如权利要求1至6、9中任一项所述的粘滑驱动定位平台，其特征在于，