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CN106195541A - 一种三自由度压电驱动微纳定位平台 - Google Patents

一种三自由度压电驱动微纳定位平台 Download PDF

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CN106195541A CN201610524011.9A CN201610524011A CN106195541A CN 106195541 A CN106195541 A CN 106195541A CN 201610524011 A CN201610524011 A CN 201610524011A CN 106195541 A CN106195541 A CN 106195541A
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Abstract

本发明涉及一种三自由度压电驱动微纳定位平台。主要包括装配于转接基座内的Z向运动平台；所述转接基座被XY向运动平台驱动；XY向运动平台通过X向复合桥式位移放大机构、Y向复合桥式位移放大机构及半圆铰链支链解耦机构装配于底部基座中；所述XY向运动平台上分别安装有检查其X方向和Y方向运动的光栅尺，所述光栅尺分别与检测X、Y方向的光栅尺读数头配合共同完成纳米定位平台两个自由度运动的检测与反馈；所述X向复合桥式位移放大机构和Y向复合桥式位移放大机构中均具有压电陶瓷驱动器以驱动XY向运动平台运动。本定位平台基于压电陶瓷驱动，具有XYZ三个自由度，可实现三个独立方向的平移运动。

Description

一种三自由度压电驱动微纳定位平台
技术领域
本发明涉及一种三自由度压电驱动微纳定位平台。该定位平台基于压电陶瓷驱动，具有XYZ三个自由度，可实现三个独立方向的平移运动，可用于扫描探针显微镜的扫描运动、精密光学轨迹跟踪检测、微纳制造和装配的空间定位。
背景技术
微纳定位技术是现代高新科技和现代工业中的一项关键技术，在精密制造、超精测量和微操纵等诸多领域有着广泛的应用。精密微纳定位平台是微纳定位技术的关键部分，在微机械零件的装配、生物工程、扫描探针显微镜、精密光学检测等领域有着广阔的应用前景和重要的研究价值。
扫描探针显微镜由于具有极高的分辨率、能得到实时且真实的样品表面高分辨率图像、使用环境宽松等优点广泛应用于物理、化学、生物、材料、微电子等学科。精密光学检测综合了激光技术、微纳定位技术、计算机高速采集和控制及高分辨图形处理技术等进行样品微观特征分析，应用范围广泛。微纳制造和装配应用于微纳操控、微米/纳米尺度加工以及微纳零件的精密装配等高新领域，是未来高技术的发展方向之一。
现有微纳定位技术中，主要有基于并联柔性铰链导向机构和运动解耦结构实现面内两个自由度的运动平台；空间三维定位的运动平台则是基于柔性铰链导向和并联相互垂直排列的运动平台实现空间三个自由度的完全解耦运动。
目前大部分精密微纳运动定位平台为压电陶瓷驱动的柔性运动机构，许多运动平台采用压电陶瓷直接驱动，但受压电执行器的行程范围限制，平台的输出位移不能达到足够的工作空间要求；此外所研究的微纳定位平台主要是一维或二维的平面运动平台，不能满足复杂情况下的多自由度工作要求。
所研究的少数三维微纳平台零部件多，且有各个零部件独立加工，这导致装配过程中产生误差较大，经过放大机构进行位移放大后，定位精度明显不能满足要求。
微纳运动定位平台对于不同的工作环境其结构尺寸和参数要求不同，目前部分平台为实现其功能要求遇到了结构复杂，尺寸范围大，分析建模困难的问题，使得其操作控制复杂。
因此，具有高精度、大行程、良好解耦性、快速定位和多自由度运动等优点的微纳定位操作平台是当前微纳精密定位技术的主要研究方向，具有重要的理论意义和工程实用价值。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种三自由度压电驱动微纳定位平台。该定位平台由压电执行器驱动，基于柔性铰链结构，采用桥式位移放大机构，可实现三个自由度方向上的精密平移运动、大行程运动；运动平台有整体结构尺寸紧凑、无摩擦、无运动间隙等优点。
为了达成上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种三自由度压电驱动微纳定位平台，包括：
装配于转接基座内的Z向运动平台；
所述转接基座被XY向运动平台驱动；
XY向运动平台通过X向复合桥式位移放大机构、Y向复合桥式位移放大机构及半圆铰链支链解耦机构装配于底部基座中；
所述XY向运动平台上分别安装有检查其X方向和Y方向运动的光栅尺，所述光栅尺分别与检测X、Y方向的光栅尺读数头配合共同完成纳米定位平台两个自由度运动的检测与反馈；
所述X向复合桥式位移放大机构和Y向复合桥式位移放大机构中均具有压电陶瓷驱动器以驱动XY向运动平台运动。
优选的，所述半圆铰接支链解耦机构包括四组半圆铰链支链，四组半圆铰链支链以XY向运动平台为中心呈正方形对称分布；每组支链包括四个半圆铰链子支链并对称分布；用于实现XY向运动平台本体在X、Y两个方向的平移解耦。
优选的，所述X向复合桥式位移放大机构包括两输入端臂和两输出端臂；一输出端臂连接XY向基座，另一输出端臂连接半圆铰链支链结构机构；
一输入端臂与压电陶瓷驱动器接触，另一输入端臂留有螺纹孔，用于安装无头螺栓来与压电陶瓷另一端接触。
优选的，所述输入端臂和输出端臂通过叶形铰链相互连接。
优选的，所述XY向运动平台在X向运动时被X向导向机构导向；
所述X向导向机构包括两板簧，每个板簧的一端均与XY向运动平台的一边连接，另一端与半圆铰链支链结构机构连接。
优选的，所述Y向复合桥式位移放大机构包括两输入端臂和两输出端臂；一输出端臂连接XY向基座，另一输出端臂连接半圆铰链支链结构机构；
一输入端臂与压电陶瓷驱动器接触，另一输入端臂留有螺纹孔，用于安装无头螺栓来与压电陶瓷另一端接触。
优选的，所述输入端臂和输出端臂通过叶形铰链相互连接。
优选的，所述XY向运动平台在Y向运动时被Y向导向机构导向；
所述Y向导向机构包括两板簧，每个板簧的一端均与XY向运动平台的一边连接，另一端与半圆铰链支链结构机构连接。
优选的，所述Z向运动平台的左右两侧分别通过折弯板簧导向机构与转接基座连接，下侧通过Z向紧凑桥式位移放大机构与转接基座连接；
所述Z向紧凑桥式位移放大机构包括两输入端臂、两输出端臂和四个对称分布的板簧桥臂；一输出端臂连接转接基座，另一输出端臂连接Z向运动平台；
一输入端臂与压电陶瓷驱动器接触，另一输入端臂留有螺纹孔，用于安装无头螺栓来与压电陶瓷另一端接触。
优选的，所述Z向运动平台上安装有Z轴光栅尺，底部基座上具有与所述Z轴光栅尺相对应的Z轴光栅尺读数头，使得三个光栅尺配合三个读数头实现XYZ方向上的动态反馈。
本发明的有益效果是：
1、采用XY并联运动平台与Z向运动平台串联，使得整体结构尺寸紧凑，便于加工和装配。
2、基于半圆柔性铰链的弹性变形，所产生的铰链转角变化及执行器末端工作空间均很微小，可以有效消除并联机构固有的非线性等缺点。
3、XY并联运动平台中采用复合桥式位移放大机构，使平台具有大的行程范围，并且运动稳定性好。
4、XY并联运动平台中采用创新性的运动解耦结构，使平台运动耦合误差更小，且其固有频率高，输出运动稳定性能好。
5、Z向运动平台中采用紧凑桥式位移放大机构，使平台输出位移大，结构尺寸紧凑。
6、本发明设计平台可实现三个自由度的平移运动，且运动精度高、响应速度快，可实现三维扫描运动、空间定位、空间轨迹跟踪等功能。
7、运动部件整体采用对称布置，减小了结构不对称造成的运动交叉耦合。
8、整个系统部件相配合成功实现了较大行程的三自由度立体运动，具有纳米级的定位精度，并保持了较高的固有频率和可靠性。平台各结构部分采用6061铝-T2材料，经过线切割一体化技术加工完成，避免其他工序引入造成的误差损失，并可成功用于高真空状态，满足系统对于高精度定位和跟踪功能的要求。
附图说明
图1为本发明中XY向运动平台的装配示意图；
图2为本发明中Z向运动平台的装配示意图；
图3为本发明中XY向运动平台和Z向运动平台的装配体结构示意图；
图4为本发明中复合桥式位移放大机构的局部放大图；
图5为本发明的整体结构示意图；
图中：1、下部基座，2、螺纹孔，3、半圆铰链支链解耦机构，301、半圆铰链子支链，302、半圆铰链，4、XY向运动平台，5、导向机构，501、导向板簧，6、复合桥式位移放大结构，601、叶形铰链，602、螺纹孔，7、转接基座，8、Z向运动平台，9、折弯板簧导向机构，901、左侧折弯板簧导向机构，902、右侧折弯板簧导向机构，10、紧凑桥式位移放大机构，101、板簧桥臂，102、螺纹孔，11、压电陶瓷支撑板，12、下部基座安装螺纹孔，13、Z轴光栅尺安装孔，14、Z轴光栅尺读数头支撑板安装孔，15、X轴光栅尺读数头支撑板安装孔，16、螺纹孔，17、Z轴光栅读数头，18、Z轴光栅尺读数头支撑板，19、Z轴光栅尺，20、Y轴光栅尺支撑板，21、Y轴光栅尺，22、Y轴光栅尺读数头支撑板，23、Y轴光栅尺读数头。
具体实施方式
以下结合实施例及其附图，对本发明技术方案做进一步详细说明：
一种三自由度压电驱动微纳定位平台，其结构如图1-5所示：
包括两自由度并联运动平台和单自由度运动平台串联，需要三个叠堆压电陶瓷驱动器。
所述两自由度并联运动平台，包括下部基座1、XY向运动平台4、两个复合桥式位移放大机构6、四组半圆铰链支链解耦机构3、四组导向机构5。
所述下部基座1，其中两相邻侧壁连接各连接一个复合桥式位移放大机构6，下部基座1另外两相邻侧壁连接两个半圆铰链支链解耦机构3。XY向运动平台4呈正方形，每边分别与导向机构5连接，即有X方向由左右两组导向机构5导向，Y方向亦然。
所述X和Y向复合桥式位移放大机构6中，每个复合桥式位移放大机构6均包括两输入端臂、两输出端臂、八个叶形铰链601对称分布。
其中一个输出端臂连接下部基座1，另一个连接半圆铰链支链解耦机构3。一输入端臂与压电陶瓷接触，另一输入端臂留有螺纹孔602，来安装无头螺栓与压电陶瓷接触。
四组半圆铰链支链解耦机构3呈正方形对称分布，每个半圆铰链支链解耦机构3均包括两个半圆铰链子支链301并对称分布，每个半圆铰链子支链301由两个半圆铰链302构成。
所述导向机构5，每两个导向板簧501为一组，对称分布在XY向运动平台4的四周。一端连接XY向运动平台4的一面，另一端连接解耦结构半圆铰链支链解耦机构3。
所述单自由度运动平台，包括转接基座7、一个Z向运动平台8和折弯板簧导向机构9和紧凑桥式位移放大机构10。折弯板簧导向机构9包括左侧折弯板簧导向机构901、右侧折弯板簧导向机构902。
所述转接基座7通过四个螺栓与两自由度并联运动平台的XY向运动平台4紧固连接(即螺栓将螺纹孔2和螺纹孔16装配)，紧凑桥式位移放大机构10与压电陶瓷连接。
所述Z向运动平台8呈方形，其一侧与紧凑桥式位移放大机构10连接，其两侧对称侧壁分别与左侧折弯板簧导向机构901、右侧折弯板簧导向机构902连接。两导向机构在Z向运动平台8的两侧对称分布，任一导向机构的两端分别与转接基座7和Z向运动平台8连接。
所述紧凑桥式位移放大机构10，包括两输入端臂、两输出端臂和四个板簧桥臂101。四个板簧桥臂101对称分布，下输出端臂连接基座7，上输出端臂连接Z向运动平台8。其中，输入端臂与压电陶瓷驱动器接触，一输入端留有螺纹孔102，来安装无头螺栓与压电陶瓷驱动器接触。
压电陶瓷支撑板11起给压电陶瓷传感器支撑作用。
本发明所提供的定位平台，可实现三个独立自由度的平移运动，进行空间位置快速精确定位。本发明可用于扫描探针显微镜的运动承载部分，实现需要的三维运动扫描；用于精密光学检测中样品承载运动部分，实现所需空间精确运动定位；用于微纳制造与装配中，承载部件运动部分，实现制造或装配所需空间轨迹跟踪与定位。
本发明三自由度精密微纳定位平台的工作原理与过程：
如图1所示，只驱动XY并联二维微纳定位平台一个方向上的压电陶瓷驱动器，以Y方向运动为例，X方向具有相同的运动过程。压电陶瓷驱动器两端施加电压，电压增大，压电陶瓷驱动器伸长，推动复合桥式位移放大机构6，两输入端臂向左右两方向移动，使各桥臂上叶形铰链601发生弹性弯曲和拉伸变形。两输出端臂，一端与下部基座1连接固定，另一端输出向下运动，并拉动连接的半圆铰链支链解耦机构3半圆铰链支链向下运动，使半圆铰链302发生弯曲弹性变形。
半圆铰链支链解耦机构3运动通过导向机构5连接XY向运动平台4，使XY向运动平台4产生向下位移。XY向运动平台4连接其左右两边的导向机构5，其运动使导向机构5的导向板簧501发生弹性弯曲变形，由于导向机构对称设置，使XY向运动平台4几乎没有耦合和寄生旋转运动，从而，XY向运动平台4输出Y方向的运动。
电压减小，压电陶瓷输出位移减小，复合桥式位移放大机构6中叶形铰链601、半圆铰链支链解耦机构3中的半圆铰链302、导向机构5中的导向板簧501的弹性变形恢复，使XY向运动平台4输出位移减小。
同理，同时驱动XY并联二维微纳定位平台两个方向上的压电陶瓷。压电陶瓷两端施加电压，电压增大/减小，压电陶瓷驱动器伸长/缩短，复合桥式位移放大机构6输出端输出位移，拉动半圆铰链支链解耦机构3运动。半圆铰链支链解耦机构3中半圆铰链302的轴向拉伸/压缩刚度远远大于其弯曲刚度，使得两个方向上的运动几乎不产生干扰。导向机构5中的导向板簧501弯曲变形，进行运动导向。XY向运动平台4进行平面内的任意平动。
同理，只驱动Z向一维微纳运动平台，压电陶瓷驱动器两端施加电压，电压增大/减小，压电陶瓷驱动器伸长/缩短，推动紧凑桥式位移放大结构10，两输入端向左右两方向移动，使各板簧桥臂101发生弹性弯曲和拉伸变形。输出端拉着Z向运动平台8向下移动，使连接于Z向运动平台8的左侧折弯板簧导向机构901和右侧折弯板簧导向机构902产生弹性弯曲变形。由于两导向机构在Z向运动平台8的两端对称分布，使Z向运动平台8没有耦合和寄生旋转运动。
同时驱动三自由度微纳定位平台中三个压电陶瓷驱动器，压电陶瓷驱动器两端施加电压，电压增大/减小，压电陶瓷驱动器伸长/缩短，通过位移放大机构、解耦结构与导向机构，Z向运动平台8可输出三个方向上的平移运动，实现行程范围内空间任意位置的运动定位。
如图5所示，在XY二自由度动平台内安装有跟随XY轴平面运动的光栅尺，例如，在X轴方向上，用于检测Y轴运动的Y轴光栅尺21，Y轴光栅尺21安装在Y轴光栅尺支撑板20上，Y轴光栅尺支撑板20则通过安装孔固定在XY向运动平台4上，Y轴光栅尺读数头23则通过Y轴光栅尺读数头支撑板22安装在下部基座1上，来与Y轴光栅尺21适配。Y轴方向上，具有相同的读数装置及结构。例如，在下部基座1上具有X轴光栅尺读数头支撑板安装孔15，这样就可以检测到XY平面内的任意位移。
同理，检测Z轴方向运动的Z轴光栅尺19则安装在Z向运动平台8(即Z轴光栅尺安装孔13内)上，Z轴光栅尺读数头17则通过Z轴光栅尺读数头支撑板18安装在Z轴光栅尺读数头支撑板安装孔14内，可以检测Z方向的位移。三个光栅尺相互配合可以实现微纳定位平台X、Y、Z方向运动的检测与反馈。
根据不同的情况，可以将本装置利用下部基座安装螺纹孔12安装于需要的地方。
需要补充说明的是，上述描述结构的“上下”、“左右”等方位词是根据实施例附图所示或习惯而言的，是为了叙述方便，不代表该安装位置的唯一性和必须性。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现，未予以详细说明和局部放大呈现的部分，为现有技术，在此不进行赘述。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种三自由度压电驱动微纳定位平台，其特征在于，包括：
装配于转接基座内的Z向运动平台；
所述转接基座被XY向运动平台驱动；
XY向运动平台通过X向复合桥式位移放大机构、Y向复合桥式位移放大机构及半圆铰链支链解耦机构装配于底部基座中；
所述XY向运动平台上分别安装有检查其X方向和Y方向运动的光栅尺，所述光栅尺分别与检测X、Y方向的光栅尺读数头配合共同完成纳米定位平台两个自由度运动的检测与反馈；
所述X向复合桥式位移放大机构和Y向复合桥式位移放大机构中均具有压电陶瓷驱动器以驱动XY向运动平台运动。
2.根据权利要求1所述的三自由度压电驱动微纳定位平台，其特征在于，所述半圆铰接支链解耦机构包括四组半圆铰链支链，四组半圆铰链支链以XY向运动平台为中心呈正方形对称分布；每组支链包括四个半圆铰链子支链并对称分布；用于实现XY向运动平台本体在X、Y两个方向的平移解耦。
3.根据权利要求1所述的三自由度压电驱动微纳定位平台，其特征在于，所述X向复合桥式位移放大机构包括两输入端臂和两输出端臂；一输出端臂连接XY向基座，另一输出端臂连接半圆铰链支链结构机构；
一输入端臂与压电陶瓷驱动器接触，另一输入端臂留有螺纹孔，用于安装无头螺栓来与压电陶瓷另一端接触。
4.根据权利要求3所述的三自由度压电驱动微纳定位平台，其特征在于，所述输入端臂和输出端臂通过叶形铰链相互连接。
5.根据权利要求1所述的三自由度压电驱动微纳定位平台，其特征在于，所述XY向运动平台在X向运动时被X向导向机构导向；
所述X向导向机构包括两板簧，每个板簧的一端均与XY向运动平台的一边连接，另一端与半圆铰链支链结构机构连接。
6.根据权利要求1所述的三自由度压电驱动微纳定位平台，其特征在于，所述Y向复合桥式位移放大机构包括两输入端臂和两输出端臂；一输出端臂连接XY向基座，另一输出端臂连接半圆铰链支链结构机构；
一输入端臂与压电陶瓷驱动器接触，另一输入端臂留有螺纹孔，用于安装无头螺栓来与压电陶瓷另一端接触。
7.根据权利要求6所述的三自由度压电驱动微纳定位平台，其特征在于，所述输入端臂和输出端臂通过叶形铰链相互连接。
8.根据权利要求1所述的三自由度压电驱动微纳定位平台，其特征在于，所述XY向运动平台在Y向运动时被Y向导向机构导向；
所述Y向导向机构包括两板簧，每个板簧的一端均与XY向运动平台的一边连接，另一端与半圆铰链支链结构机构连接。
9.根据权利要求1所述的三自由度压电驱动微纳定位平台，其特征在于，所述Z向运动平台的左右两侧分别通过折弯板簧导向机构与转接基座连接，下侧通过Z向紧凑桥式位移放大机构与转接基座连接；
所述Z向紧凑桥式位移放大机构包括两输入端臂、两输出端臂和四个对称分布的板簧桥臂；一输出端臂连接转接基座，另一输出端臂连接Z向运动平台；
一输入端臂与压电陶瓷驱动器接触，另一输入端臂留有螺纹孔，用于安装无头螺栓来与压电陶瓷另一端接触。
10.根据权利要求9所述的三自由度压电驱动微纳定位平台，其特征在于，所述Z向运动平台上安装有Z轴光栅尺，底部基座上具有与所述Z轴光栅尺相对应的Z轴光栅尺读数头。
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Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107237872A (zh) * 2017-06-22 2017-10-10 山东大学 基于杠杆传动的位移分辨率细化微纳操作平台
CN108444915A (zh) * 2018-03-20 2018-08-24 山东大学苏州研究院 一种压电驱动的单自由度光学检测平台及使用方法
CN108776239A (zh) * 2018-03-30 2018-11-09 天津大学 一种两自由度探针进给机构
CN108877871A (zh) * 2018-04-12 2018-11-23 天津大学 一种驱动器内置式两自由度精密定位平台
CN109079552A (zh) * 2018-08-15 2018-12-25 广东工业大学 一种基于柔顺并联机构的三轴刀具伺服装置
CN109093571A (zh) * 2018-11-08 2018-12-28 杭州电子科技大学 一种紧凑型二维纳米伺服平台
CN109654333A (zh) * 2018-11-07 2019-04-19 天津大学 一种空间立体式三维大行程纳米操作平台
CN110010190A (zh) * 2019-04-30 2019-07-12 珠海澳大科技研究院 三维恒力并联柔性微定位平台
CN110189791A (zh) * 2019-05-31 2019-08-30 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 基于双向预紧的初始转角误差可调节的微纳平台
CN110310696A (zh) * 2019-06-12 2019-10-08 天津大学 三级位移放大二自由度柔顺精密定位平台
CN111755942A (zh) * 2020-07-31 2020-10-09 中国人民解放军国防科技大学 光纤端帽高精度大位移电动调节装置
CN111917328A (zh) * 2020-07-02 2020-11-10 三英精控（天津）仪器设备有限公司 一种菱形微位移放大机构的纳米扫描平台
CN112151108A (zh) * 2020-10-19 2020-12-29 中国科学院微电子研究所 采用跨层连接的叠层结构的柔性定位平台
CN112652354A (zh) * 2020-12-31 2021-04-13 山东大学 一种平面结构三自由度微纳定位平台及使用方法
CN112865592A (zh) * 2020-12-31 2021-05-28 天津理工大学 一种复合差动支链的并联式三自由度精密微动机构及其工作方法
CN114198481A (zh) * 2021-12-16 2022-03-18 北京航空航天大学 一种基于柔性铰链的并联两自由度精密运动执行机构
CN115467926A (zh) * 2022-08-01 2022-12-13 华南理工大学 一种超结构强模态阻尼xy平面解耦柔顺机构及方法
CN118391399A (zh) * 2024-06-25 2024-07-26 广东工业大学 一种多自由度精密隔振装置及精密光学元件检测系统
CN119044541A (zh) * 2024-09-20 2024-11-29 致真精仪(北京)科技有限公司 用于扫描探针显微镜的压电位移装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060028098A1 (en) * 2004-08-06 2006-02-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Micro position-control system
CN102756366A (zh) * 2012-06-28 2012-10-31 燕山大学 一种空间解耦三维移动并联微动机构
US20120279344A1 (en) * 2010-01-29 2012-11-08 Ajou University Industry-Academic Cooperation Foundation Planar 3-dof stage
CN103104793A (zh) * 2013-01-25 2013-05-15 重庆大学 一体式六自由度精密定位平台
CN103225728A (zh) * 2013-04-24 2013-07-31 山东大学 一种压电陶瓷驱动的二维并联微动平台
CN103295651A (zh) * 2013-05-10 2013-09-11 上海大学 基于柔性放大原理的压电驱动尺蠖式定位工作台
CN104440817A (zh) * 2014-12-04 2015-03-25 山东大学 一种空间三维微位移精密定位装置
CN104595642A (zh) * 2015-01-06 2015-05-06 山东大学 一种二自由度压电驱动纳米定位平台

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060028098A1 (en) * 2004-08-06 2006-02-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Micro position-control system
US20120279344A1 (en) * 2010-01-29 2012-11-08 Ajou University Industry-Academic Cooperation Foundation Planar 3-dof stage
CN102756366A (zh) * 2012-06-28 2012-10-31 燕山大学 一种空间解耦三维移动并联微动机构
CN103104793A (zh) * 2013-01-25 2013-05-15 重庆大学 一体式六自由度精密定位平台
CN103225728A (zh) * 2013-04-24 2013-07-31 山东大学 一种压电陶瓷驱动的二维并联微动平台
CN103295651A (zh) * 2013-05-10 2013-09-11 上海大学 基于柔性放大原理的压电驱动尺蠖式定位工作台
CN104440817A (zh) * 2014-12-04 2015-03-25 山东大学 一种空间三维微位移精密定位装置
CN104595642A (zh) * 2015-01-06 2015-05-06 山东大学 一种二自由度压电驱动纳米定位平台

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
孙立宁 等: "一种纳米级二维微定位工作台的设计与分析", 《光学 精密工程》 *
杜志元 等: "基于桥式放大机构的柔顺微定位平台的研究", 《机器人》 *

Cited By (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107237872B (zh) * 2017-06-22 2019-08-20 山东大学 基于杠杆传动的位移分辨率细化微纳操作平台
CN107237872A (zh) * 2017-06-22 2017-10-10 山东大学 基于杠杆传动的位移分辨率细化微纳操作平台
CN108444915A (zh) * 2018-03-20 2018-08-24 山东大学苏州研究院 一种压电驱动的单自由度光学检测平台及使用方法
CN108444915B (zh) * 2018-03-20 2020-07-07 山东大学苏州研究院 一种压电驱动的单自由度光学检测平台及使用方法
CN108776239A (zh) * 2018-03-30 2018-11-09 天津大学 一种两自由度探针进给机构
CN108877871A (zh) * 2018-04-12 2018-11-23 天津大学 一种驱动器内置式两自由度精密定位平台
CN108877871B (zh) * 2018-04-12 2020-10-02 天津大学 一种驱动器内置式两自由度精密定位平台
CN109079552A (zh) * 2018-08-15 2018-12-25 广东工业大学 一种基于柔顺并联机构的三轴刀具伺服装置
CN109654333A (zh) * 2018-11-07 2019-04-19 天津大学 一种空间立体式三维大行程纳米操作平台
CN109093571A (zh) * 2018-11-08 2018-12-28 杭州电子科技大学 一种紧凑型二维纳米伺服平台
CN110010190A (zh) * 2019-04-30 2019-07-12 珠海澳大科技研究院 三维恒力并联柔性微定位平台
CN110189791A (zh) * 2019-05-31 2019-08-30 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 基于双向预紧的初始转角误差可调节的微纳平台
CN110189791B (zh) * 2019-05-31 2024-01-30 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 基于双向预紧的初始转角误差可调节的微纳平台
CN110310696B (zh) * 2019-06-12 2021-04-27 天津大学 三级位移放大二自由度柔顺精密定位平台
CN110310696A (zh) * 2019-06-12 2019-10-08 天津大学 三级位移放大二自由度柔顺精密定位平台
CN111917328A (zh) * 2020-07-02 2020-11-10 三英精控（天津）仪器设备有限公司 一种菱形微位移放大机构的纳米扫描平台
CN111755942A (zh) * 2020-07-31 2020-10-09 中国人民解放军国防科技大学 光纤端帽高精度大位移电动调节装置
CN111755942B (zh) * 2020-07-31 2024-11-26 中国人民解放军国防科技大学 光纤端帽高精度大位移电动调节装置
CN112151108A (zh) * 2020-10-19 2020-12-29 中国科学院微电子研究所 采用跨层连接的叠层结构的柔性定位平台
CN112652354A (zh) * 2020-12-31 2021-04-13 山东大学 一种平面结构三自由度微纳定位平台及使用方法
CN112865592A (zh) * 2020-12-31 2021-05-28 天津理工大学 一种复合差动支链的并联式三自由度精密微动机构及其工作方法
CN114198481A (zh) * 2021-12-16 2022-03-18 北京航空航天大学 一种基于柔性铰链的并联两自由度精密运动执行机构
CN114198481B (zh) * 2021-12-16 2023-11-10 北京航空航天大学 一种基于柔性铰链的并联两自由度精密运动执行机构
CN115467926A (zh) * 2022-08-01 2022-12-13 华南理工大学 一种超结构强模态阻尼xy平面解耦柔顺机构及方法
CN118391399A (zh) * 2024-06-25 2024-07-26 广东工业大学 一种多自由度精密隔振装置及精密光学元件检测系统
CN118391399B (zh) * 2024-06-25 2024-09-06 广东工业大学 一种多自由度精密隔振装置及精密光学元件检测系统
CN119044541A (zh) * 2024-09-20 2024-11-29 致真精仪(北京)科技有限公司 用于扫描探针显微镜的压电位移装置

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