一种对称解耦单自由度柔性操作机构的利记博彩app_2

文档序号:9878167阅读:来源:国知局
铰链组合相连;
[0014]所述底座为矩形结构,四个边角位置向上凸起四个矩形块,在所述四个矩形块中心位置分别设置一个螺纹通孔,所述四个矩形块和四个螺纹通孔尺寸均完全一致,并且所述底座上四个螺纹通孔尺寸和所述刚性支撑框上四个螺纹通孔尺寸完全一致,所述刚性支撑框及其内部柔性结构安装在所述矩形底座上方,所述刚性支撑框上的四个螺纹通孔和所述底座上的四个螺纹通孔分别一一对齐,通过四个螺栓刚性连接。
[0015]与现有技术相比,本发明柔性微动操作机构具有如下优点:
[0016]1.单自由度柔性微动操作机构为平面结构,可利用线切割一体化加工技术整体加工而成,免于装配、无间隙、无摩擦、不需润滑,有利于实现微/纳米级高精度定位。
[0017]2.单自由度柔性微动操作机构采用对称结构,具有高刚度、高精度、低惯量、结构紧凑、无误差积累等优点,并能够实现运动输出的解耦能力。
[0018]3.单自由度柔性微动操作机构采用单自由度柔性铰链作为传动机构,具有无机械摩擦、无间隙,可以有效消除并联机构固有的非线性等缺点。
【附图说明】
[0019]图1是本发明对称解耦单自由度柔性操作机构一种实施例的整体结构示意图;
[0020]图2是本发明对称解耦单自由度柔性操作机构一种实施例的主体结构和柔性铰链组合示意图;
[0021]图3是本发明对称解耦单自由度柔性操作机构一种实施例的主体结构和柔性链结构示意图;
[0022]图4是本发明对称解耦单自由度柔性操作机构一种实施例的底座结构示意图;
[0023]图5是本发明对称解耦单自由度柔性操作机构一种实施例的主体结构和柔性铰链组合(图2)横截面一体化结构示意图。
[0024]图6是本发明对称解耦单自由度柔性操作机构一种实施例的主体结构和柔性链(图3)横截面一体化结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]以下结合较佳实施例及其附图,对本发明进一步详细描述如下:但它并不限制本申请权利要求的保护范围。
[0026]本发明设计的对称解耦单自由度柔性操作机构(简称柔性操作机构,参见图1-6)是一种可实现一个面内平动自由度的柔性微动操作机构,主要包括:一个压电陶瓷驱动器
1、一个球形接头2、一个驱动端柔性铰链3、一个刚性连接块4、四组柔性铰链组合5、两个柔性链6、一个刚性动平台7、一个刚性支撑框8和一个底座9;
[0027]所述刚性支撑框8内部挖空呈倒置“凸”字形或空心“T”字形(参见图1-3/5-6),除所述底座9外,上述各部分结构(数字标记1-7)均位于所述刚性支撑框8倒置“凸”字形的空腔内或空心“T”字形的空心内,所述刚性支撑框8四个边角位置设置四个螺纹通孔(记为81、82、83、84),所述球形接头2安装在所述压电陶瓷驱动器I的顶端,所述压电陶瓷驱动器I的尾端通过螺纹刚性固定于所述刚性支撑框8倒置“凸”字形下边缘中间的内侧壁上,且使所述球形接头2顶在所述驱动端柔性铰链3下端面的中间位置上,构成赫兹接触;
[0028]所述刚性连接块4为正方形结构,所述刚性连接块4下部边缘对称中线位置与所述驱动端柔性铰链3的上端相连,上部边缘左右对称分别连接所述两个柔性链61、62,所述刚性连接块4右侧边缘和左侧边缘分别连接一个所述柔性铰链组合51、52;
[0029]所述驱动端柔性铰链3由一个竖直梁构成,所述竖直梁上左右对称开有两个半圆凹槽,所述驱动端柔性铰链3下端与所述压电陶瓷驱动器I顶端的球形接头2相抵,形成赫兹接触,上端连接于所述刚性连接块4的下部边缘中点位置;
[0030]所述柔性铰链组合51、52、53、54(参见图2)均由两个开有半圆凹槽的水平横梁构成,两个水平横梁自上而下分布,每个水平横梁上均开有两组半圆凹槽,每组半圆凹槽为两个,上下对称分布在水平横梁左右两端的内外两个侧壁上,具体说,所述柔性铰链组合51位于所述刚性连接块4的右侧边缘和所述刚性支撑框8倒置“凸”字形空腔右下侧内壁之间,分布在所述柔性铰链组合51上横梁的两对半圆凹槽从左向右标记为513、514,分布在所述柔性铰链组合51下横梁的两对半圆凹槽从左向右标记为512、511,所述柔性铰链组合52位于所述刚性连接块4的左侧边缘和所述刚性支撑框8倒置“凸”字形空腔左下侧内壁之间,分布在所述柔性铰链组合52上横梁的两对半圆凹槽从左向右标记为523、524,分布在所述柔性铰链组合52下横梁的两对半圆凹槽从左向右标记为522、521,所述柔性铰链组合53位于所述刚性动平台7的左侧边缘和所述刚性支撑框8倒置“凸”字形空腔左上侧内壁之间,分布在所述柔性铰链组合53上横梁的两对半圆凹槽从左向右标记为533、534,分布在所述柔性铰链组合53下横梁的两对半圆凹槽从左向右标记为532、531,所述柔性铰链组合54位于所述刚性动平台7的右侧边缘和所述刚性支撑框8倒置“凸”字形空腔右上侧内壁之间,分布在所述柔性铰链组合54上横梁的两对半圆凹槽从左向右标记为543、544,分布在所述柔性铰链组合54下横梁的两对半圆凹槽从左向右标记为542,541;
[0031]整个机构中共包含四组所述柔性铰链组合,根据分布位置分别命名为左上柔性铰链组合53,右上柔性铰链组合54,左下柔性铰链组合52,右下柔性铰链组合51,所述左上柔性铰链组合53位于所述刚性动平台7左侧边缘和所述刚性支撑框8倒置“凸”字形左上侧内壁之间,所述右上柔性铰链组合54位于所述刚性动平台7右侧边缘和所述刚性支撑框8倒置“凸”字形右上侧内壁之间,所述左下柔性铰链组合52位于所述刚性连接块4左侧边缘和所述刚性支撑框8倒置“凸”字形左下侧内壁之间,所述右下柔性铰链组合51位于所述连接块4右侦U边缘和所述刚性支撑框8倒置“凸”字形右下侧内壁之间;
[0032]所述两个柔性链61、62结构完全一致(参见图3),左右对称分布于所述刚性连接块4和所述刚性动平台7之间,所述右柔性链62由右上梁、右中梁624、右下梁和一个水平右横梁625组成,所述右上梁和所述右下梁均竖直放置,所述右上梁从上到下包括上竖直梁621,竖直短梁622和下竖直梁623三部分,所述上竖直梁621左右对称开有两个半圆凹槽,所述下竖直梁623左右对称开有两个半圆凹槽,所述两组半圆凹槽尺寸一致,所述右上梁中的上竖直梁621的上端连接于所述刚性动平台7的下部边缘右侧,所述右上梁中的下竖直梁623的下端连接于所述水平右横梁625的右端上侧面,所述右下梁和所述右上梁结构和尺寸完全一致,所述右下梁中的上竖直梁626的上端连接于所述水平右横梁625的左端下侧面,所述右下梁中的下竖直梁628的下端与所述刚性连接块4上部边缘右端相连,所述右中梁624也竖直放置,所述右中梁624上左右对称开有两个半圆凹槽,所述右中梁624上端连接于所述水平右横梁625中线位置下侧面,下端连接于所述刚性支撑框8倒置“凸”字形右侧上内壁;
[0033]所述左柔性链61和所述右柔性链62左右对称分布于所述刚性连接块4上侧边缘中线两侧,所述左柔性链61和所述右柔性链62结构一致,所述左柔性链61由左上梁、左中梁614、左下梁和一个水平左横梁615组成,所述左上梁和所述左下梁均竖直放置,所述左上梁从上到下包括上竖直梁611,竖直短梁612和下竖直梁613三部分,所述上竖直梁611左右对称开有两个半圆凹槽,所述下竖直梁613左右对称开有两个半圆凹槽,所述两组半圆凹槽尺寸一致,所述左上梁中的上竖直梁611的上端连接于所述刚性动平台7的下部边缘左侧,所述左上梁中的下竖直梁613的下端连接于所述水平左横梁615的左端上侧面,所述左下梁和所述左上梁结构和尺寸完全一致,所述左下梁中的上竖直梁616的上端连接于所述水平左横梁615的右端下侧面,所述左下梁中的下竖直梁618的下端与所述刚性连接块4的上部边缘左端相连,所述左中梁614也竖直放置,所述左中梁614上左右对称开有两个半圆凹槽,所述左中梁614上端连接于所述水平左横梁615中线位置下侧面,下端连接于所述刚性支撑框8倒置“凸”字形左侧上内壁;
[0034]所述刚性动平台7为长方形结构(参见图2、图3),所述刚性动平台7下部边缘左端与左柔性链61的上端连接,所述刚性动平台7下部边缘右端与右柔性链62的上端连接,所述刚性动平台7左侧面与所述左上柔性铰链组合53相连,所述刚性动平台7右侧面与所述右上柔性铰链组合54相连;
[0035]所述底座9为矩形结构(参见图4),其四个边角位置向上凸起四个矩形块91、92、93和94,在所述四个矩形
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