一种压电驱动的各向同性多自由度隔振平台.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109555812A(43)申请公布日2019.04.02(21)申请号201811178252.8(22)申请日2018.10.10(66)本国优先权数据201810788850.02018.07.18CN(71)申请人中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所地址471000河南省洛阳市凯旋西路25号(72)发明人吴奇峰冯兴伟羊毅张春风(74)专利代理机构北京轻创知识产权代理有限公司11212代理人谈杰(51)Int.Cl.F16F15/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种压电驱动的各向同性多自由度隔振平台(57)摘要本发明公开了一种压电驱动的各向同性多自由度隔振平台，包括上平台和下平台,六个支腿，每个支腿均由第一柔性铰链、第二柔性铰链、第一卡紧螺栓、第二卡紧螺栓、压电堆栈作动器、菱形位移放大环、环形安装凸台以及传感器组成，六个支腿支腿都分别由第一安装连接件和第二安装连接件连接上平台和下平台，传感器的安装采用胶接方式，固定在安装环形安装凸台上，第一柔性铰链和第二柔性铰链通过菱形位移放大环连接，压电堆栈作动器的两端通过第一卡紧螺栓和第二卡紧螺栓锁紧，本发明实现隔振平台的大行程、高精度控制。单个支腿控制器的独立解耦设计，简化了控制系统的设计难度，同时控制器的解耦设计提高了系统的容错性能力。CN109555812ACN109555812A权利要求书1/1页1.一种压电驱动的各向同性多自由度隔振平台，包括的第一安装连接件(9)第二安装连接件(10)、上平台(12)和下平台(13)，其特征在于：所述上平台(12)的底部固定安装第一安装连接件(9)，下平台(13)的顶部固定安装第二安装连接件(10)，所述第一安装连接件(9)和第二安装连接件(10)通过支腿(11)连接；所述每个支腿与上下平台之间的安装角度不一样，每个支腿的连接件需要根据安装角度单独加工。所述支腿(11)分为第一支腿(14)、第二支腿(15)、第三支腿(16)、第四支腿(17)、第五支腿(18)以及第六支腿(19)，第一支腿(14)、第二支腿(15)、第三支腿(16)、第四支腿(17)、第五支腿(18)以及第六支腿(19)每个支腿都与上下平台之间的安装角度不同，两端分别连接第一安装连接件(9)、第二安装连接件(10)，所述第一支腿(14)、第二支腿(15)、第三支腿(16)、第四支腿(17)、第五支腿(18)以及第六支腿(19)均由第一柔性铰链(1)、第二柔性铰链(2)、第一卡紧螺栓(3)、第二卡紧螺栓(4)、压电堆栈作动器(5)、菱形位移放大环(6)、环形安装凸台(7)以及传感器(8)组成，第一柔性铰链(1)上套有环形安装凸台(7)，第一柔性铰链(1)的侧面设置传感器(8)，第一柔性铰链(1)和第二柔性铰链(2)通过菱形位移放大环(6)连接，菱形位移放大环(6)的中间设置压电堆栈作动器(5)，压电堆栈作动器(5)的两端通过第一卡紧螺栓(3)和第二卡紧螺栓(4)锁紧。2.根据权利要求1所述的一种压电驱动的各向同性多自由度隔振平台，其特征在于：所述压电堆栈作动器(5)为主动控制单元，菱形位移放大环(6)对压电堆栈作动器的驱动位移进行放大，柔性铰链用来减小支腿弯曲刚度，传感器(8)用来测量支腿运动信息。3.根据权利要求1所述的一种压电驱动的各向同性多自由度隔振平台,每个支腿都与上下平台之间的安装角度不同,由单独加工的第一安装连接件(9)和第二安装连接件(10)连接上平台和下平台。4.一种根据权利要求1所述的压电驱动的各向同性多自由度隔振平台，其特征在于：包括如下设计步骤：步骤1)：各向同性多自由度隔振平台构型设计，首先根据隔振平台的雅克比矩阵，推导平台支腿各向同性构型条件；选取设计变量，根据各向同性构型条件得到设计变量需要满足的条件方程组；通过给定自由变量的数值，得到不同的各向同性构型设计结果；在此基础上得到标准的各向同性构型设计；步骤2)：各向同性多自由度隔振平台尺寸设计，在确定各向同性平台构型的基础上，根据工程需求确定平台的实际尺寸大小，各向同性多自由度隔振平台的尺寸参数主要包括三个，即平台高度、支腿长度以及安装点的半径，这三个参数中有两个相互独立，通过确定其中的两个独立参数，即可确定整个隔振平台的尺寸大小；步骤3)：单个支腿结构布局设计，平台的单个支腿第一柔性铰链(1)、第二柔性铰链(2)、第一卡紧螺栓(3)、第二卡紧螺栓(4)、压电堆栈作动器(5)、菱形位移放大环(6)、环形安装凸台(7)以及传感器(8)组成；步骤4)：隔振平台整体安装，根据所设计各向同性多自由度隔振平台构型，综合单个支腿的设计结果，确定隔振平台尺寸大小，将上下平台与六个支腿进行组合安装，