一种高刚度的三维全解耦微动平台

本申请属于微纳加工，更具体地说，是涉及一种高刚度的三维全解耦微动平台。

背景技术：

1、三维全解耦微动平台因其精确性和加工的高效性等而被广泛应用于微纳结构的加工，三维全解耦微动平台主要通过驱动器来驱动各个部分的执行结构，三维全解耦微动平台的变形主要依赖于柔性铰链，柔性铰链是利用材料的弹性变形来产生位移的一种特殊运动副，具有无机械摩擦、无间隙、易维护、分辨率高等优点，柔性铰链有很多种结构类型，常见的有直梁型、直圆型、椭圆型等。三维全解耦微动平台主要分为串联式和并联式，串联式三维全解耦微动平台虽然结构简单、解耦性能好，但加工效率低并且容易产生误差累积，并联式三维全解耦微动平台采用对称式结构，其力学性能较好、不易产生误差累积，但是并联式三维全解耦微动平台需要自身具有较高的刚性强度。

2、目前，大部分的并联式三维全解耦微动平台的微动机构由于自身强度达不到要求，当内部的驱动器在高频运行时，三维微动机构局部易发生轻度变形，导致驱动器不能带动对应的执行结构高效完成高频运动，只能做一些低频运动，导致三维全解耦微动平台的解耦性能差和解耦效率低。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的在于提供一种高刚度的三维全解耦微动平台，以解决现有技术中的微动平台内部的微动机构刚性强度不够，导致解耦性能差和解耦效率低的技术问题。

2、为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种高刚度的三维全解耦微动平台，包括：支架；微动机构，包括有设置在所述支架上的主体、可沿着第一方向活动地设置在所述主体上的第一执行结构、可沿着第二方向活动地设置在所述第一执行结构上的第二执行结构和可沿着第三方向活动地设置在第二执行结构上的第三执行结构，所述第一执行结构上设有第一加固部，所述第二执行结构上设有第二加固部；第一驱动器，设置在所述支架上，并与所述第一执行结构传动连接；第二驱动器，设置在所述第一执行结构上，并与所述第二执行结构传动连接；第三驱动器，设置在所述第二执行结构上，并与所述第三执行结构传动连接。

3、本申请提供的一种高刚度的三维全解耦微动平台的有益效果在于：与现有技术相比，本申请的一种高刚度的三维全解耦微动平台通过将微动机构中的主体设置在支架上，将第一执行结构设置在主体，将第二执行结构设置在第一执行结构上，将第三执行结构设置在第二执行结构上，并且第一执行结构、第二执行结构和第三执行结构能够分别沿第一方向、第二方向和第三方向进行微动，从而微动机构内部实现并联式连接结构，同时，在安装有第二驱动器和第三驱动器的第一执行结构和第二执行结构中分别设有第一加固部和第二加固部，从而有效提高第一执行结构和第二执行结构的刚性强度，避免内部的第一驱动器和第二驱动器在高频运行时，第一执行结构和第二执行结构局部发生轻度变形，使得第二执行结构和第三执行结构能够顺利完成高频振动，提高一种高刚度的三维全解耦微动平台的解耦性能和提高解耦效率。

4、在其中一个实施例中，所述微动机构还包括有第一柔性铰链，所述第一柔性铰链的两端分别与所述主体和所述第一执行结构连接，并且所述第一柔性铰链设置在所述第一执行结构沿第二方向和/或第三方向的相对两侧。

5、在其中一个实施例中，所述微动机构还包括有第二柔性铰链，所述第二柔性铰链的两端分别与所述第一执行结构和所述第二执行结构连接，并且所述第二柔性铰链设置在所述第二执行结构沿第三方向的相对两侧。

6、在其中一个实施例中，所述微动机构还包括有第三柔性铰链，所述第三柔性铰链的两端分别与所述第二执行结构和所述第三执行结构连接，并且所述第三柔性铰链设置在所述第三执行结构沿第二方向的相对两侧。

7、在其中一个实施例中，所述第二执行结构靠近所述第二驱动器的一侧设有第三加固部。

8、在其中一个实施例中，所述第一执行结构上具有第一安装位，所述第二驱动器设置在所述第一安装位中，所述第一加固部位于所述第一安装位沿所述第三方向的相对两侧旁。

9、在其中一个实施例中，所述第二执行结构上具有第二安装位，所述第三驱动器设置在所述第二安装位中，所述第二加固部位于所述第二安装位沿所述第二方向的相对两侧旁。

10、在其中一个实施例中，还包括有连接件，所述连接件分别与所述第一驱动器和所述第一执行结构连接，所述第一驱动器通过所述连接件带动所述第一执行结构沿第一方向移动。

11、在其中一个实施例中，所述连接件靠近所述第一驱动器的一侧设有驱动端，所述第一驱动器与所述驱动端连接，所述连接件靠近所述第一执行结构的一侧设有多个传动端，多个所述传动端与所述第一执行结构连接。

12、在其中一个实施例中，所述支架靠近所述主体的一侧凸设有第一定位部，所述主体上设有第二定位部，所述第一定位部和所述第二定位部相互定位连接。

技术特征：

1.一种高刚度的三维全解耦微动平台，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种高刚度的三维全解耦微动平台，其特征在于：所述微动机构还包括有第一柔性铰链，所述第一柔性铰链的两端分别与所述主体和所述第一执行结构连接，并且所述第一柔性铰链设置在所述第一执行结构沿第二方向和/或第三方向的相对两侧。

3.如权利要求1所述的一种高刚度的三维全解耦微动平台，其特征在于：所述微动机构还包括有第二柔性铰链，所述第二柔性铰链的两端分别与所述第一执行结构和所述第二执行结构连接，并且所述第二柔性铰链设置在所述第二执行结构沿第三方向的相对两侧。

4.如权利要求1所述的一种高刚度的三维全解耦微动平台，其特征在于：所述微动机构还包括有第三柔性铰链，所述第三柔性铰链的两端分别与所述第二执行结构和所述第三执行结构连接，并且所述第三柔性铰链设置在所述第三执行结构沿第二方向的相对两侧。

5.如权利要求1-4任一项所述的一种高刚度的三维全解耦微动平台，其特征在于：所述第二执行结构靠近所述第二驱动器的一侧设有第三加固部。

6.如权利要求1-4任一项所述的一种高刚度的三维全解耦微动平台，其特征在于：所述第一执行结构上具有第一安装位，所述第二驱动器设置在所述第一安装位中，所述第一加固部位于所述第一安装位沿所述第三方向的相对两侧旁。

7.如权利要求1-4任一项所述的一种高刚度的三维全解耦微动平台，其特征在于：所述第二执行结构上具有第二安装位，所述第三驱动器设置在所述第二安装位中，所述第二加固部位于所述第二安装位沿所述第二方向的相对两侧旁。

8.如权利要求1-4任一项所述的一种高刚度的三维全解耦微动平台，其特征在于：还包括有连接件，所述连接件分别与所述第一驱动器和所述第一执行结构连接，所述第一驱动器通过所述连接件带动所述第一执行结构沿第一方向移动。

9.如权利要求8所述的一种高刚度的三维全解耦微动平台，其特征在于：所述连接件靠近所述第一驱动器的一侧设有驱动端，所述第一驱动器与所述驱动端连接，所述连接件靠近所述第一执行结构的一侧设有多个传动端，多个所述传动端与所述第一执行结构连接。

10.如权利要求1所述的一种高刚度的三维全解耦微动平台，其特征在于：所述支架靠近所述主体的一侧凸设有第一定位部，所述主体上设有第二定位部，所述第一定位部和所述第二定位部相互定位连接。

技术总结本申请提供了一种高刚度的三维全解耦微动平台，包括支架；微动机构包括有主体、第一执行结构、第二执行结构和第三执行结构，主体设置在支架上，第一执行结构可沿第一方向活动地设置在主体上，第一执行结构上设有第一加固部，第二执行结构可沿着第二方向活动地设置在第一执行结构上，第二执行结构上设有第二加固部，第三执行结构可沿着第三方向活动地设置在第二执行结构上第二驱动器与第二执行结构传动连接；第三驱动器与第三执行结构传动连接。本申请提供的一种高刚度的三维全解耦微动平台，通过在第一执行结构和第二执行结构中分别设有第一加固部和第二加固部，从而提高微动机构的刚性强度，进而提高微动平台的解耦性能和提高解耦效率。技术研发人员：张国庆,曹帅康,马雨婷,霍泽轩,张旭受保护的技术使用者：深圳大学技术研发日：技术公布日：2024/1/15