紧凑型精密压电粘滑升降平台及其驱动方法
专利汇可以提供紧凑型精密压电粘滑升降平台及其驱动方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种紧凑型精密压电粘滑升降平台，以解决当前电磁 电机 式驱动平台存在的 定位 精度 较低、工作环境要求苛刻以及当前的压电驱动平台存在的行程小、磨损严重、控制复杂和 摩擦 力 综合调控困难等问题。本 发明 涉及的升降平台包括限位台、位移台、双列交叉滚柱 导轨 、固定 基座 、驱动 定子 、 螺纹 副、端盖、端盖安装螺钉、定子安装螺钉、限位台螺钉、位移台螺钉和导轨安装 螺栓 。所提出的紧凑型精密压电粘滑升降平台具有结构简单紧凑、定位精度高、行程大和控制方便等优点，此外，本发明实现了对精密压电粘滑驱动平台整个驱动过程的 摩擦力 综合调控，提升了平台的机械输出特性，开环条件下定位精度可达 纳米级 ，被广泛应用于精密驱动与定位技术领域。，下面是紧凑型精密压电粘滑升降平台及其驱动方法专利的具体信息内容。
1.一种紧凑型精密压电粘滑升降平台，其特征在于：为一种双堆叠单驱动足定子组件实现方式的紧凑型精密压电粘滑升降平台；该升降平台包括限位台（1）、位移台（2）、双列交叉滚柱导轨（3）、固定基座（4）、驱动定子（5）、螺纹副（6）、端盖（7）、端盖安装螺钉（8）、定子安装螺钉（9）、限位台螺钉（10）、位移台螺钉（11）和导轨安装螺栓（12）；所述限位台（1）通过限位台螺钉（10）安装在固定基座（4）上，位移台（2）通过位移台螺钉（11）安装固定在双列交叉滚柱导轨（3）上，双列交叉滚柱导轨（3）通过导轨安装螺栓（12）安装在固定基座（4）上，驱动定子（5）通过定子安装螺钉（9）固定在固定基座（4）上，螺纹副（6）胶粘固定安装在固定基座（4）上，端盖（7）通过端盖安装螺钉（8）安装在固定基座（4）上。
2.根据权利要求1所述的一种紧凑型精密压电粘滑升降平台，其特征在于：所述限位台（1）设置有限位方形孔（1-1）和限位台安装孔（1-2）；所述位移台（2）设置有上位移台（2-1）、滚珠导轨（2-2）和下位移台（2-3），所述限位方形孔（1-1）与上位移台（2-1）滑动接触配合，所述限位台安装孔（1-2）与限位台螺钉（10）将限位台（1）安装在固定基座（4）上，所述上位移台（2-1）和下位移台（2-3）材料为铝合金，所述下位移台（2-3）设置有下位移台安装孔（2-
3-1）和滑移平面（2-3-2），下位移台安装孔（2-3-1）与位移台螺钉（11）将下位移台（2-3）安装在活动导轨（3-4）上，滑移平面（2-3-2）通过滚珠导轨（2-2）与上位移台（2-1）滚动接触配合；所述双列交叉滚柱导轨（3）包括固定导轨（3-1）、导轨限位螺栓（3-2）、连接孔（3-3）、活动导轨（3-4）、双列交叉滚柱导轨保持架（3-5）；所述固定导轨（3-1）通过导轨安装螺栓（12）固定，固定导轨（3-1）和活动导轨（3-4）中间设置有双列交叉滚柱导轨保持架（3-5），所述活动导轨（3-4）端面涂有陶瓷类或玻璃纤维类摩擦材料，所述导轨限位螺栓（3-2）安装在固定导轨（3-1）和活动导轨（3-4）的两端，所述连接孔（3-3）通过位移台螺钉（11）将下位移台（2-
3）固定在活动导轨（3-4）上。
3.根据权利要求1所述的一种紧凑型精密压电粘滑升降平台，其特征在于：所述固定基座（4）采用“L”字型结构，所述固定基座（4）设置有限位台安装平面（4-1）、限位台螺纹安装孔（4-2）、导轨安装平面（4-3）、导轨螺纹安装孔（4-4）、固定基座安装孔（4-5）、定子安装螺纹孔（4-6）、端盖安装螺纹孔（4-7）和螺纹副安装孔（4-8）；所述限位台螺纹安装孔（4-2）通过与限位台螺钉（10）进行螺纹连接将限位台（1）固定在限位台安装平面（4-1）上，导轨螺纹安装孔（4-4）通过与导轨安装螺栓（12）进行螺纹连接可将双列交叉滚柱导轨（3）固定在导轨安装平面（4-3）上，固定基座（4）通过固定基座安装孔（4-5）与其它外围装置进行固定连接，定子安装螺纹孔（4-6）与定子安装螺钉（9）可固定驱动定子（5），端盖安装螺纹孔（4-7）与端盖安装螺钉（8）进行螺纹连接将端盖（7）固定，螺纹副安装孔（4-8）与螺纹副（6）通过胶粘连接固定。
4.根据权利要求1所述的一种紧凑型精密压电粘滑升降平台，其特征在于：所述驱动定子（5）包括柔性铰链机构（5-1）、叠堆型压电陶瓷（5-2）、调整垫片（5-3）和基米螺钉（5-4）；
所述叠堆型压电陶瓷（5-2）通过调整垫片（5-3）和基米螺钉（5-4）固定在柔性铰链机构（5-
1）内；所述柔性铰链机构（5-1）设置有驱动足（5-1-1）、横梁（5-1-2）、定子安装孔（5-1-4）、基米螺钉安装孔（5-1-6）、刚性直梁（5-1-8）、直圆型铰链Ⅰ（5-1-9）、刚性横梁（5-1-10）、直圆型铰链Ⅱ（5-1-13）、直圆型铰链Ⅲ（5-1-14）、直圆型铰链Ⅳ（5-1-15）、直圆型铰链Ⅴ（5-
1-16）和直圆型铰链Ⅵ（5-1-17）；所述驱动足（5-1-1）位于横梁（5-1-2）的中间位置，驱动足（5-1-1）与活动导轨（3-4）线接触，驱动足（5-1-1）的表面涂有摩擦材料，所述定子安装孔（5-1-4）通过定子安装螺钉（9）将驱动定子（5）固定在固定基座（4）的定子安装螺纹孔（4-6）上，所述基米螺钉安装孔（5-1-6）与基米螺钉（5-4）螺纹连接对叠堆型压电陶瓷（5-2）预紧，通过调节基米螺钉（5-4）的旋合圈数来调节叠堆型压电陶瓷（5-2）的预紧力，所述直圆型铰链Ⅰ（5-1-9）和直圆型铰链Ⅳ（5-1-15）通过刚性横梁（5-1-10）刚性连接，所述直圆型铰链Ⅱ（5-1-13）和直圆型铰链Ⅲ（5-1-14）通过刚性直梁（5-1-8）刚性连接，所述直圆型铰链Ⅴ（5-
1-16）和直圆型铰链Ⅵ（5-1-17）通过刚性直梁（5-1-8）刚性连接；所述驱动定子（5）的直圆型铰链Ⅱ（5-1-13）、直圆型铰链Ⅲ（5-1-14）、直圆型铰链Ⅴ（5-1-16）和直圆型铰链Ⅵ（5-1-
17）具有相同的圆角半径为R1，所述直圆型铰链Ⅰ（5-1-9）和直圆型铰链Ⅳ（5-1-15）具有相同的圆角半径为R2，R1和R2的比值为D，D的取值范围为1.5 4.5；
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所述螺纹副（6）包括螺母基体（6-1）、锁紧螺母（6-2）和螺栓（6-3）；所述螺母基体（6-1）通过胶粘固定在螺纹副安装孔（4-8）内，所述锁紧螺母（6-2）与螺栓（6-3）螺纹配合连接，通过改变锁紧螺母（6-2）与螺栓（6-3）的相对位置可调节双列交叉滚柱导轨（3）和驱动定子（5）间的预紧力；所述端盖（7）为铝合金材料，端盖（7）包括端盖安装孔（7-1）和通线孔（7-
2）；所述端盖安装孔（7-1）通过端盖安装螺钉（8）将端盖（7）固定在固定基座（4）的端盖安装螺纹孔（4-7）上。
5.根据权利要求1所述的一种紧凑型精密压电粘滑升降平台，其特征在于：为一种菱形定子组件实现方式的紧凑型精密压电粘滑升降平台，所述驱动定子（5）的柔性铰链机构（5-
1）采用非对称菱形结构铰链，所述柔性铰链机构（5-1）设置有驱动足（5-1-1）、端部横梁（5-
1-3）、定子安装孔（5-1-4）、基米螺钉安装孔（5-1-6）、刚性折梁Ⅰ（5-1-20）、刚性折梁Ⅱ（5-
1-21）、刚性折梁Ⅲ（5-1-22）、刚性折梁Ⅳ（5-1-23）、直圆型铰链Ⅷ（5-1-24）、直圆型铰链Ⅶ（5-1-25）、直圆型铰链Ⅹ（5-1-26）和直圆型铰链Ⅸ（5-1-27）；所述驱动足（5-1-1）位于端部横梁（5-1-3）的中间位置，驱动足（5-1-1）与活动导轨（3-4）线接触；所述柔性铰链机构（5-
1）通过定子安装孔（5-1-4）固定在固定基座（4）的定子安装螺纹孔（4-6）上；所述刚性折梁Ⅰ（5-1-20）与刚性折梁Ⅱ（5-1-21）通过直圆型铰链Ⅶ（5-1-25）刚性连接，所述刚性折梁Ⅲ（5-1-22）与刚性折梁Ⅳ（5-1-23）通过直圆型铰链Ⅸ（5-1-27）刚性连接，所述直圆型铰链Ⅷ（5-1-24）和直圆型铰链Ⅶ（5-1-25）通过刚性折梁Ⅰ（5-1-20）刚性连接，所述直圆型铰链Ⅹ（5-1-26）和直圆型铰链Ⅸ（5-1-27）通过刚性折梁Ⅲ（5-1-22）刚性连接；所述直圆型铰链Ⅷ（5-1-24）、直圆型铰链Ⅶ（5-1-25）和直圆型铰链Ⅸ（5-1-27）具有相同的圆角半径值R3，直圆型铰链Ⅹ（5-1-26）具有圆角半径值R4，R3与R4的比值为2 5。
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6.根据权利要求1所述的一种紧凑型精密压电粘滑升降平台，其特征在于：为一种斜梯型定子组件实现方式的紧凑型精密压电粘滑升降平台，所述驱动定子（5）的柔性铰链机构（5-1）采用斜梯式框型结构的柔性铰链，所述柔性铰链机构（5-1）设置有定子安装孔（5-1-
4），通过定子安装螺钉（9）将柔性铰链机构（5-1）与定子安装螺纹孔（4-6）固定；所述柔性铰链机构（5-1）设置有刚性直梁Ⅴ（5-1-50）和刚性直梁Ⅵ（5-1-51），所述柔性铰链机构（5-1）设置有直圆型铰链Ⅱ（5-1-13）、直圆型铰链Ⅲ（5-1-14）、直圆型铰链Ⅴ（5-1-16）和直圆型铰链Ⅵ（5-1-17），所述直圆型铰链Ⅱ（5-1-13）和直圆型铰链Ⅲ（5-1-14）通过刚性直梁Ⅵ（5-1-51）刚性连接，所述直圆型铰链Ⅴ（5-1-16）和直圆型铰链Ⅵ（5-1-17）通过刚性直梁Ⅴ（5-1-50）刚性连接；所述刚性直梁Ⅴ（5-1-50）和刚性直梁Ⅵ（5-1-51）之间的距离为H，所述直圆型铰链Ⅱ（5-1-13）、直圆型铰链Ⅲ（5-1-14）、直圆型铰链Ⅴ（5-1-16）和直圆型铰链Ⅵ（5-1-17）具有相同的圆角半径值R8，其中R8/H的取值范围0.017 0.09；所述柔性铰链机构~
（5-1）设置有斜梯型梁（5-1-21），斜梯型梁（5-1-21）的长度为I，其中I/H取值范围为1.5 4；
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所述驱动足（5-1-1）端面涂有陶瓷类或玻璃纤维类摩擦材料，驱动足（5-1-1）驱动双列交叉滚柱导轨（3）运动。
7.根据权利要求1所述的一种紧凑型精密压电粘滑升降平台，其特征在于：为一种改进斜梯型定子组件实现方式的紧凑型精密压电粘滑升降平台，所述驱动定子（5）的柔性铰链机构（5-1）采用改进斜梯式框型结构的柔性铰链，所述柔性铰链机构（5-1）设置有驱动足（5-1-1）、定子安装孔（5-1-4）、基米螺钉安装孔（5-1-6）、直圆型铰链Ⅱ（5-1-13）、直圆型铰链Ⅲ（5-1-14）、直圆型铰链Ⅵ（5-1-17）、改进斜梯梁（5-1-23）、非对称横梁（5-1-24）、刚性直梁Ⅶ（5-1-42）和刚性直梁Ⅷ（5-1-43）；所述直圆型铰链Ⅲ（5-1-14）和直圆型铰链Ⅱ（5-
1-13）通过刚性直梁Ⅷ（5-1-43）刚性连接，所述直圆型铰链Ⅵ（5-1-17）与刚性直梁Ⅶ（5-1-
42）底端刚性连接，刚性直梁Ⅶ（5-1-42）和刚性直梁Ⅷ（5-1-43）通过连接直圆型铰链Ⅲ（5-
1-14）、直圆型铰链Ⅵ（5-1-17）和直圆型铰链Ⅱ（5-1-13）保证定子在堆叠伸长方向的伸长量，并且可增大垂直于堆叠方向的主运动；所述直圆型铰链Ⅲ（5-1-14）和改进斜梯梁（5-1-
23）通过非对称横梁（5-1-24）刚性连接；所述驱动足（5-1-1）与活动导轨（3-4）之间采用线接触方式，所述定子安装孔（5-1-4）通过定子安装螺钉（9）与定子安装螺纹孔（3-2）进行螺纹配合将驱动定子（5）固定，其基米螺钉安装孔（5-1-6）采用螺纹配合安装基米螺钉（5-4）；
所述改进斜梯梁（5-1-23）设置有长边、短边和斜边，长边长度为J，短边长度为K，斜边长度为M，斜边与短边的夹角为θ，长边J与短边K的比值为N=J/K，其中N的取值为1～5；所述直圆型铰链Ⅲ （5-1-14）、直圆型铰链Ⅵ（5-1-17）和直圆型铰链Ⅱ（5-1-13）具有相同的圆角半径值R9，R9的取值范围为0.1～1.2 mm；所述驱动足（5-1-1）半径为R10，厚度为O，圆角半径值R9和厚度O的比值为P=R9/O，P的取值范围为0.2～0.5。
8.根据权利要求1所述的一种紧凑型精密压电粘滑升降平台，其特征在于：为一种双堆叠拱形定子组件实现方式的紧凑型精密压电粘滑升降平台，所述驱动定子（5）的柔性铰链机构（5-1）设置有驱动足（5-1-1）、横梁（5-1-2）、定子安装孔（5-1-4）、基米螺钉安装孔（5-
1-6）、椭圆型铰链Ⅱ（5-1-5）、椭圆型铰链Ⅰ（5-1-45）、刚性横梁Ⅱ（5-1-10）、刚性曲梁Ⅰ（5-
1-60）、刚性曲梁Ⅱ（5-1-61）、刚性曲梁Ⅲ（5-1-62）和刚性曲梁Ⅳ（5-1-63）；所述驱动足（5-
1-1）位于横梁（5-1-2）的中间位置，所述驱动足（5-1-1）端部涂有摩擦材料，驱动足（5-1-1）与活动导轨（3-4）线接触，用于驱动活动导轨（3-4）；所述定子安装孔（5-1-4）用于固定柔性铰链机构（5-1），所述基米螺钉安装孔（5-1-6）通过与基米螺钉（5-4）螺纹连接固定叠堆型压电陶瓷（5-2）；所述刚性横梁Ⅱ（5-1-10）位于柔性铰链机构（5-1）的中心位置，所述刚性曲梁Ⅰ（5-1-60）和刚性曲梁Ⅱ（5-1-61）通过椭圆型铰链Ⅰ（5-1-45）刚性连接，所述刚性曲梁Ⅲ（5-1-62）和刚性曲梁Ⅳ（5-1-63）通过椭圆型铰链Ⅱ（5-1-5）刚性连接，所述刚性曲梁Ⅰ（5-1-60）、刚性曲梁Ⅱ（5-1-61）、椭圆型铰链Ⅰ（5-1-45）和刚性横梁Ⅱ（5-1-10）组成的框型结构可以实现活动导轨（3-4）沿双列交叉滚柱导轨（3）向右运动，所述刚性横梁Ⅱ（5-1-
10）、椭圆型铰链Ⅱ（5-1-5）、刚性曲梁Ⅲ（5-1-62）和刚性曲梁Ⅳ（5-1-63）组成的框型结构实现活动导轨（3-4）沿双列交叉滚柱导轨（3）向左运动。
9.根据权利要求1所述的一种紧凑型精密压电粘滑升降平台，其特征在于：为一种双堆叠双驱动足定子组件实现方式的紧凑型精密压电粘滑升降平台，所述驱动定子（5）中的柔性铰链机构（5-1）设置有端部横梁（5-1-3）、定子安装孔（5-1-4）、基米螺钉安装孔（5-1-6）、直圆型铰链Ⅰ（5-1-9）、直圆型铰链Ⅱ（5-1-13）、直圆型铰链Ⅲ（5-1-14）、直圆型铰链Ⅳ（5-
1-15）、直圆型铰链Ⅴ（5-1-16）、直圆型铰链Ⅵ（5-1-17）、双驱动足（5-1-70）、直圆型凹槽（5-1-71）、刚性直梁Ⅸ（5-1-72）、刚性横梁Ⅲ（5-1-73）和刚性直梁Ⅹ（5-1-74）；所述端部横梁（5-1-3）用于传递叠堆型压电陶瓷（5-2）的作用力，所述定子安装孔（5-1-4）用于固定柔性铰链机构（5-1）；所述基米螺钉安装孔（5-1-6）与基米螺钉（5-4）进行螺纹连接预紧叠堆型压电陶瓷（5-2）；所述直圆型铰链Ⅰ（5-1-9）和直圆型铰链Ⅳ（5-1-15）通过刚性横梁Ⅲ（5-
1-73）刚性连接，所述直圆型铰链Ⅴ（5-1-16）和直圆型铰链Ⅵ（5-1-17）通过刚性直梁Ⅸ（5-
1-72）刚性连接，所述直圆型铰链Ⅱ（5-1-13）和直圆型铰链Ⅲ（5-1-14）通过刚性直梁Ⅹ（5-
1-74）进行刚性连接，所述直圆型铰链Ⅰ（5-1-9）、直圆型铰链Ⅳ（5-1-15）、刚性横梁Ⅲ（5-1-
73）、直圆型铰链Ⅰ（5-1-9）、刚性直梁Ⅸ（5-1-72）和直圆型铰链Ⅵ（5-1-17）组成的框型结构可以实现活动导轨（3-4）沿双列交叉滚柱导轨（3）向右运动，所述直圆型铰链Ⅰ（5-1-9）、直圆型铰链Ⅳ（5-1-15）、刚性横梁Ⅲ（5-1-73）、直圆型铰链Ⅱ（5-1-13）、直圆型铰链Ⅲ（5-1-
14）和刚性直梁Ⅹ（5-1-74）组成的框型结构可以实现活动导轨（3-4）沿双列交叉滚柱导轨（3）向左运动；所述双驱动足（5-1-70）位于端部横梁（5-1-3）中心轴线位置，双驱动足（5-1-
70）端部涂有摩擦类材料。
10.一种紧凑型精密压电粘滑升降平台的驱动方法，该驱动方法是基于权利要求1所述的紧凑型精密压电粘滑升降平台实现；所述驱动方法中采用复合激励电信号实现，复合激励电信号包括摩擦调控波和驱动波，通过将摩擦调控波复合叠加于驱动波的快速通电阶段，激发驱动定子在快速变形阶段处于微副高频共振状态，基于超声减摩效应降低快速变形阶段驱动定子与双列交叉滚柱导轨间的摩擦阻力；所述驱动波为锯齿波，所述摩擦调控波为正弦波；其中锯齿波的周期为T1，激励电压幅值为V1，对称性为S，正弦波周期为T2，激励电压幅值为V2，锯齿波与正弦波的周期比为T1/T2=100~20000，激励电压幅值比为V1/V2=2~6。
紧凑型精密压电粘滑升降平台及其驱动方法
技术领域
背景技术
发明内容
维类摩擦材料，驱动足驱动双列交叉滚柱导轨运动。
或为一种双堆叠双驱动足定子组件实现方式的紧凑型精密压电粘滑升降平台，所述双堆叠双驱动足定子组件的柔性铰链机构设置有端部横梁、定子安装孔、基米螺钉安装孔、直圆型铰链Ⅰ、直圆型铰链Ⅱ、直圆型铰链Ⅲ、直圆型铰链Ⅳ、直圆型铰链Ⅴ、直圆型铰链Ⅵ、双驱动足、直圆型凹槽、刚性直梁Ⅸ、刚性横梁Ⅲ和刚性直梁Ⅹ；所述端部横梁用于传递叠堆型压电陶瓷的作用力，所述定子安装孔用于固定柔性铰链机构；所述基米螺钉安装孔与基米螺钉进行螺纹连接预紧叠堆型压电陶瓷；所述直圆型铰链Ⅰ和直圆型铰链Ⅳ通过刚性横梁Ⅲ刚性连接，所述直圆型铰链Ⅴ和直圆型铰链Ⅵ通过刚性直梁Ⅸ刚性连接，所述直圆型铰链Ⅱ和直圆型铰链Ⅲ通过刚性直梁Ⅹ进行刚性连接，所述直圆型铰链Ⅰ、直圆型铰链Ⅳ、刚性横梁Ⅲ、直圆型铰链Ⅰ、刚性直梁Ⅸ和直圆型铰链Ⅵ组成的框型结构可以实现活动导轨沿双列交叉滚柱导轨向右运动，所述直圆型铰链Ⅰ、直圆型铰链Ⅳ、刚性横梁Ⅲ、直圆型铰链Ⅱ、直圆型铰链Ⅲ和刚性直梁Ⅹ组成的框型结构可以实现活动导轨沿双列交叉滚柱导轨向左运动。所述双驱动足位于端部横梁中心轴线位置，双驱动足端部涂有摩擦类材料。
图3所示为本发明提出的一种紧凑型精密压电粘滑升降平台的位移台结构示意图；
图4所示为本发明提出的一种紧凑型精密压电粘滑升降平台的下位移台结构示意图；
图5所示为本发明提出的一种紧凑型精密压电粘滑升降平台的双列交叉滚柱导轨结构示意图；
图6所示为本发明提出的一种紧凑型精密压电粘滑升降平台的固定基座结构示意图；
图7所示为本发明提出的一种双堆叠单驱动足定子组件实现方式的紧凑型精密压电粘滑升降平台的驱动定子结构示意图；
图8所示为本发明提出的一种双堆叠单驱动足定子组件实现方式的紧凑型精密压电粘滑升降平台的柔性铰链机构结构示意图；
图9所示为本发明提出的一种紧凑型精密压电粘滑升降平台的螺纹副结构示意图；
图10所示为本发明提出的一种紧凑型精密压电粘滑升降平台的端盖结构示意图；
图11所示为本发明提出的一种菱形定子组件实现方式的紧凑型精密压电粘滑升降平台的结构示意图；
图12所示为本发明提出的一种菱形定子组件实现方式的紧凑型精密压电粘滑升降平台的柔性铰链机构结构示意图；
图13所示为本发明提出的一种斜梯型定子组件实现方式的紧凑型精密压电粘滑升降平台的结构示意图；
图14所示为本发明提出的一种斜梯型定子组件实现方式的紧凑型精密压电粘滑升降平台的柔性铰链机构结构示意图；
图15所示为本发明提出的一种改进斜梯型定子组件实现方式的紧凑型精密压电粘滑升降平台的结构示意图；
图16所示为本发明提出的一种改进斜梯型定子组件实现方式的紧凑型精密压电粘滑升降平台的柔性铰链机构结构示意图；
图17所示为本发明提出的一种双堆叠拱形定子组件实现方式的紧凑型精密压电粘滑升降平台的结构示意图；
图18所示为本发明提出的一种双堆叠拱形定子组件实现方式的紧凑型精密压电粘滑升降平台的柔性铰链机构结构示意图；
图19所示为本发明提出的一种双堆叠双驱动足定子组件实现方式的紧凑型精密压电粘滑升降平台的结构示意图；
图20所示为本发明提出的一种双堆叠双驱动足定子组件实现方式的紧凑型精密压电粘滑升降平台的柔性铰链机构结构示意图；
图21所示为本发明提出的一种紧凑型精密压电粘滑升降平台的驱动信号波形示意图。
具体实施方式
9、限位台螺钉10、位移台螺钉11和导轨安装螺栓12；所述限位台1通过限位台螺钉10安装在固定基座4上，位移台2通过位移台螺钉11安装固定在双列交叉滚柱导轨3上，双列交叉滚柱导轨3通过导轨安装螺栓12安装在固定基座4上，驱动定子5通过定子安装螺钉9固定在固定基座4上，螺纹副6胶粘固定安装在固定基座4上，端盖7通过端盖安装螺钉8安装在固定基座
4上。
2-3-2通过滚珠导轨2-2与上位移台2-1滚动接触配合。
5-1-1的表面涂有摩擦材料，所述定子安装孔5-1-4通过定子安装螺钉9将驱动定子5固定在固定基座4的定子安装螺纹孔4-6上，所述基米螺钉安装孔5-1-6与基米螺钉5-4螺纹连接将叠堆型压电陶瓷5-2预紧，通过调节基米螺钉5-4的旋合圈数来调节叠堆型压电陶瓷5-2的预紧力，所述直圆型铰链Ⅰ5-1-9和直圆型铰链Ⅳ5-1-15通过刚性横梁5-1-10刚性连接，所述直圆型铰链Ⅱ5-1-13和直圆型铰链Ⅲ5-1-14通过刚性直梁5-1-8刚性连接，所述直圆型铰链Ⅴ5-1-16和直圆型铰链Ⅵ5-1-17通过刚性直梁5-1-8刚性连接。
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5-1-26和直圆型铰链Ⅸ 5-1-27。所述驱动足5-1-1位于端部横梁5-1-3的中间位置，驱动足
5-1-1与活动导轨3-4线接触，所述驱动足5-1-1的表面涂有耐摩擦材料；所述柔性铰链机构
5-1通过定子安装孔5-1-4固定在固定基座4的定子安装螺纹孔4-6上；所述刚性折梁Ⅰ 5-1-
20与刚性折梁Ⅱ 5-1-21通过直圆型铰链Ⅶ 5-1-25刚性连接，所述刚性折梁Ⅲ 5-1-22与刚性折梁Ⅳ 5-1-23通过直圆型铰链Ⅸ 5-1-27刚性连接，所述直圆型铰链Ⅷ 5-1-24和直圆型铰链Ⅶ 5-1-25通过刚性折梁Ⅰ 5-1-20刚性连接，所述直圆型铰链Ⅹ 5-1-26和直圆型铰链Ⅸ 5-1-27通过刚性折梁Ⅲ 5-1-22刚性连接。所述直圆型铰链Ⅷ 5-1-24、直圆型铰链Ⅶ 5-1-25和直圆型铰链Ⅸ 5-1-27具有相同的圆角半径值R3，直圆型铰链Ⅹ 5-1-26具有圆角半径值R4，R3与R4的比值为2 5，调整圆角半径R3与R4的比值，可改变柔性铰链机构5-1~
的轴向刚度分布。本实施方式中R3与R4比值的取值为3。R3与R4的值不同，引起柔性铰链机构5-1的轴向刚度分布不均匀，在叠堆型压电陶瓷5-2的作用下产生轴向振动位移时，柔性铰链机构5-1的轴线会发生偏转产生侧向位移，借助于驱动足5-1-1实现柔性铰链机构5-1的运动输出。
5-1-17具有相同的圆角半径值R8，其中R8/H的取值范围0.017 0.09，可以保证柔性铰链机~
构5-1具有位移放大能力，本实施方式中R8=1mm，H=12mm。所述柔性铰链机构5-1设置有斜梯型梁5-1-21，斜梯型梁5-1-21的长度为I，其中I/H取值范围为1.5 4；所述驱动定子5通过柔~
性铰链机构5-1进行位移放大，所述斜梯型梁5-1-21沿轴向刚度分布不均而产生侧向位移，增大了缓慢变形驱动阶段时摩擦驱动力，减小了快速变形驱动阶段时摩擦阻力，可实现对摩擦力的综合调控；所述驱动足5-1-1端面相应涂有陶瓷类或玻璃纤维类摩擦材料，所述驱动足5-1-1驱动双列交叉滚柱导轨3运动。
1-23、非对称横梁5-1-24、刚性直梁Ⅶ 5-1-42和刚性直梁Ⅷ 5-1-43；所述直圆型铰链Ⅲ
5-1-14和直圆型铰链Ⅱ5-1-13通过刚性直梁Ⅷ 5-1-43刚性连接，所述直圆型铰链Ⅵ 5-1-
17与刚性直梁Ⅶ 5-1-42底端刚性连接，刚性直梁Ⅶ 5-1-42和刚性直梁Ⅷ 5-1-43通过连接直圆型铰链Ⅲ 5-1-14、直圆型铰链Ⅵ 5-1-17和直圆型铰链Ⅱ 5-1-13可以促进定子在堆叠伸长方向的伸长量，并且可增大垂直于堆叠方向的主运动。所述直圆型铰链Ⅲ 5-1-14和改进斜梯梁5-1-23通过非对称横梁5-1-24刚性连接，可以使改进斜梯梁5-1-23稳定输出；所述驱动足5-1-1与活动导轨3-4之间采用线接触方式，所述定子安装孔5-1-4通过定子安装螺钉9与定子安装螺纹孔3-2进行螺纹配合将驱动定子5固定，其基米螺钉安装孔5-1-6采用螺纹配合安装基米螺钉5-4；所述改进斜梯梁5-1-23设置有长边、短边和斜边，长边长度为J，短边长度为K，斜边长度为M，斜边与短边的夹角为θ，长边J与短边K的比值为N=J/K，其中N的取值为1～5；本具体实施方式中长边与短边的比值N具体取值为2.5。所述直圆型铰链Ⅲ 5-1-14、直圆型铰链Ⅵ 5-1-17和直圆型铰链Ⅱ 5-1-13具有相同的圆角半径值R9，R9的取值范围为0.1～1.2 mm；所述驱动足5-1-1半径为R10，厚度为O，圆角半径值R9和厚度O的比值为P=R9/O，P的取值范围为0.2～0.5。
1，所述基米螺钉安装孔5-1-6通过与基米螺钉5-4螺纹连接固定叠堆型压电陶瓷5-2。所述刚性横梁Ⅱ 5-1-10位于柔性铰链机构5-1的中心位置，所述刚性曲梁Ⅰ 5-1-60和刚性曲梁Ⅱ 5-1-61通过椭圆型铰链Ⅰ 5-1-45刚性连接，所述刚性曲梁Ⅲ 5-1-62和刚性曲梁Ⅳ 5-
1-63通过椭圆型铰链Ⅱ 5-1-5刚性连接，所述刚性曲梁Ⅰ 5-1-60、刚性曲梁Ⅱ 5-1-61、椭圆型铰链Ⅰ 5-1-45和刚性横梁Ⅱ 5-1-10组成的框型结构可以实现活动导轨3-4沿双列交叉滚柱导轨3向右运动，所述刚性横梁Ⅱ 5-1-10、椭圆型铰链Ⅱ 5-1-5、刚性曲梁Ⅲ 5-1-
62和刚性曲梁Ⅳ 5-1-63组成的框型结构可以实现活动导轨3-4沿双列交叉滚柱导轨3向左运动。
5-1-15、直圆型铰链Ⅴ 5-1-16、直圆型铰链Ⅵ 5-1-17、双驱动足5-1-70、直圆型凹槽5-1-
71、刚性直梁Ⅸ 5-1-72、刚性横梁Ⅲ 5-1-73和刚性直梁Ⅹ 5-1-74。所述端部横梁5-1-3用于传递叠堆型压电陶瓷5-2的作用力，所述定子安装孔5-1-4用于固定柔性铰链机构5-1。所述基米螺钉安装孔5-1-6与基米螺钉5-4进行螺纹连接预紧叠堆型压电陶瓷5-2。所述直圆型铰链Ⅰ 5-1-9和直圆型铰链Ⅳ 5-1-15通过刚性横梁Ⅲ 5-1-73刚性连接，所述直圆型铰链Ⅴ 5-1-16和直圆型铰链Ⅵ 5-1-17通过刚性直梁Ⅸ 5-1-72刚性连接，所述直圆型铰链Ⅱ 5-1-13和直圆型铰链Ⅲ 5-1-14通过刚性直梁Ⅹ 5-1-74进行刚性连接，所述直圆型铰链Ⅰ 5-1-9、直圆型铰链Ⅳ 5-1-15、刚性横梁Ⅲ 5-1-73、直圆型铰链Ⅰ 5-1-9、刚性直梁Ⅸ
5-1-72和直圆型铰链Ⅵ 5-1-17组成的框型结构可以实现活动导轨3-4沿双列交叉滚柱导轨3向右运动，所述直圆型铰链Ⅰ 5-1-9、直圆型铰链Ⅳ 5-1-15、刚性横梁Ⅲ 5-1-73、直圆型铰链Ⅱ 5-1-13、直圆型铰链Ⅲ 5-1-14和刚性直梁Ⅹ 5-1-74组成的框型结构可以实现活动导轨3-4沿双列交叉滚柱导轨3向左运动。所述双驱动足5-1-70位于端部横梁5-1-3中心轴线位置，驱动足端部涂有摩擦类材料。
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