【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微定位平台领域，特别涉及一种用于光纤耦合定位的微定位平台。
技术介绍
1、微定位平台在生物医学、精密光学、航空航天及微纳米装配等领域得到广泛应用。目前，压电致动器已广泛应用于微定位平台，并与柔性铰链传动机构相结合，实现高精度运动。压电致动器具备高刚性、高分辨率、体积小、响应速度快等优点，但其行程较小，通常通过杠杆或桥式位移放大机构来增加行程范围。在精密光学领域，光纤耦合微定位平台尤为关键，推动了相关技术的持续创新与发展。
2、目前国内外学者已针对其运动精度和结构稳定性进行了广泛的研究。然而，关于多自由度间运动耦合效应的研究较少。其中，在光纤耦合定位领域，需要通过微定位的定位平台使得空间光耦合进光纤中，即需要控制光纤上下左右前后移动，且需要控制光纤轴线的朝向角度，即需要实现五个自由度方向的运动，虽然现有技术中存在五个自由度的定位平台，且通过柔顺传动的方式可以实现微米级的定位，但这种定位平台行程较小，且存在寄生运动，使得平台的运动不够稳定精准，需要进行多次调整，进而影响定位平台的移动定位效率。
技术实现思路
1、基于此，本专利技术的目的是提供一种用于光纤耦合定位的微定位平台，旨在解决现有技术中的缺少一种行程大、运动稳定精准的用于光纤耦合定位的微定位平台的问题。
2、本专利技术提出的一种用于光纤耦合定位的微定位平台，包括底座、分别设置在所述底座四个角上的定位平台基座、设置在相邻两所述定位平台基座之间的第一驱动组件、设置在所述底座中间的位移平台、设置在
3、所述第一驱动组件包括压电致动器、与所述压电致动器连接的放大部件以及与所述放大部件连接的校正部件，所述放大部件包括第一输出端梁和第一柔性纵梁，所述第一输出端梁通过第一柔性纵梁与所述位移平台连接，所述校正部件包括平行设置在所述第一输出端梁两侧的第一连接杆、相对所述第一输出端梁平行设置的活动横杆以及第一直梁性柔性铰链，所述第一连接杆两端通过所述第一直梁性柔性铰链分别与所述第一输出端梁和所述活动横杆连接，所述第一输出端梁、两所述第一连接杆和所述活动横杆构成平行四边形结构。
4、上述一种用于光纤耦合定位的微定位平台，通过在位移平台外侧设置多个第一驱动组件，并在位移平台上设置多个第二驱动组件以及在第二驱动组件上设置用于固定光纤的旋转平台，使得可以通过第一驱动组件驱动位移平台沿着x轴或y轴进行移动从而带动光纤在x轴或y轴上移动，实现光纤两个自由度上的运动，再通过多个第二驱动组件，使得旋转平台与第二驱动组件的接触点同时且同样幅度移动，实现光纤在z轴上的移动，且可以通过多个第二驱动组件，使得旋转平台与第二驱动组件的接触点同时且不同幅度移动，进而可以实现旋转平台绕x轴或y轴移动，进而通过多个第二驱动组件可以实现光纤另外三个自由度的移动，从而该定位平台，实现了光纤耦合的功能。此外，由于第一驱动组件的驱动，通过压电致动器与放大部件配合既实现了柔顺驱动，达到了精密移动的效果，又提高了行程。且放大部件的第一输出端梁两侧与校正部件连接，从而和校正部件构成平行四边形结构，使得第一输出端梁进行输出时，由于寄生运动产生的左右摆动，会影响第一输出端梁的输出方向和幅度，而通过两侧的第一直梁性柔性铰链将寄生运动进行传递至校正部件，进而通过校正部件对寄生运动进行缓冲吸收，寄生运动会使得活动横杆进行移动，而不会再去影响第一输出端梁的运动，从而有效减小的寄生运动的影响，保证了该定位平台的运动稳定性和精度。因此本专利技术解决了现有技术中的缺少一种行程大、运动稳定精准的用于光纤耦合定位的微定位平台的问题。
5、另外，根据本专利技术提出的一种用于光纤耦合定位的微定位平台，还可以具有如下的附加技术特征：
6、优选地，所述放大部件还包括设置在所述压电致动器两侧的第一输入端梁、对称设置在所述第一输入端梁靠近所述压电致动器一端两侧的第二连接杆以及设置在所述压电致动器外与所述第一输入端梁相邻一侧的第一固定端梁，所述第一固定端梁用于与所述底座固定连接，所述第二连接杆一端通过第二直梁性柔性铰链与所述第一输入端梁连接，另一端通过所述第二直梁性柔性铰链与所述第一输出端梁或所述第一固定端梁连接。
7、优选地，所述第二驱动组件包括第一校正放大部件和设在所述第一校正放大部件外侧的第二校正放大部件，所述第一校正放大部件包括所述压电致动器、设置在所述压电致动器两侧的第二输入端梁、对称设置在所述第二输入端梁两侧的第一柔性臂，所述第一柔性臂一端与所述第二输入端梁连接，另一端与相邻一侧所述第一柔性臂连接，两所述第一柔性臂连接处通过第一柔性横梁与所述第二校正放大部件连接，所述第二输入端梁和所述第一柔性臂构成菱形结构。
8、优选地，所述第二校正放大部件包括对称设置在所述第一校正放大部件两侧的第二柔性纵梁，分别设置在所述第一校正放大部件另外两侧的第二固定端梁和连接横梁以及设置在所述连接横梁外侧的第二输出端梁，所述第二输出端梁通过曲线形柔性铰链与所述连接横梁连接，所述第二柔性纵梁两端分别通过第二柔性臂与所述连接横梁和所述第二固定端梁连接，所述连接横梁、所述第二柔性纵梁、所述第二固定端梁和所述第二柔性臂构成菱形结构。
9、优选地，所述位移平台上设有三个所述第二驱动组件，三个所述第二驱动组件绕所述位移平台中心轴线呈环形阵列分布。
10、优选地，所述旋转平台呈三角形，所述位移平台呈矩形，所述旋转平台的三个顶角处均设有多个第一连接孔，以使所述旋转平台三个角分别与三个所述第二驱动组件的顶部连接，所述位移平台上设有绕所述位移平台中心轴线等距分布的第二连接孔，以使所述位移平台与所述第二驱动组件的底部连接。
11、优选地，所述旋转平台中部设有与所述光纤固定件适配的安装槽，所述光纤固定件中心设有光纤固定孔，所述安装槽底部、所述位移平台以及所述底座均设有与所述光纤固定孔适配且同轴设置的通孔，所述光纤固定件上设有绕所述光纤固定孔轴线周向等距分布的第一固定孔，以使所述光纤固定件固定在所述安装槽内。
12、优选地，所述定位平台基座外轮廓为直角三角形，所述定位平台基座两直角边分别通过多个第二柔性横梁与两侧的所述第一驱动组件的所述第一输出端梁外侧连接。
13、优选地，所述底座上设有多个分别与所述定位平台基座和所述第一固定端梁适配的定位凸台，所述定位凸台上设有第二固定孔，以使多个所述定位凸台分别与所述定位平台基座和所述第一固定端梁连接。
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1.一种用于光纤耦合定位的微定位平台，其特征在于，包括底座、分别设置在所述底座四个角上的定位平台基座、设置在相邻两所述定位平台基座之间的第一驱动组件、设置在所述底座中间的位移平台、设置在所述位移平台上的第二驱动组件、设置在所述第二驱动组件上的旋转平台以及设置在所述旋转平台上的光纤固定件，所述第一驱动组件用于驱动所述位移平台沿着X轴或Y轴移动，所述第二驱动组件用于驱动所述旋转平台沿着Z轴移动以及沿着X轴或Y轴转动；
2.根据权利要求1所述的用于光纤耦合定位的微定位平台，其特征在于，所述放大部件还包括设置在所述压电致动器两侧的第一输入端梁、对称设置在所述第一输入端梁靠近所述压电致动器一端两侧的第二连接杆以及设置在所述压电致动器外与所述第一输入端梁相邻一侧的第一固定端梁，所述第一固定端梁用于与所述底座固定连接，所述第二连接杆一端通过第二直梁性柔性铰链与所述第一输入端梁连接，另一端通过所述第二直梁性柔性铰链与所述第一输出端梁或所述第一固定端梁连接。
3.根据权利要求1所述的用于光纤耦合定位的微定位平台，其特征在于，所述第二驱动组件包括第一校正放大部件和设在所述第一
4.根据权利要求3所述的用于光纤耦合定位的微定位平台，其特征在于，所述第二校正放大部件包括对称设置在所述第一校正放大部件两侧的第二柔性纵梁，分别设置在所述第一校正放大部件另外两侧的第二固定端梁和连接横梁以及设置在所述连接横梁外侧的第二输出端梁，所述第二输出端梁通过曲线形柔性铰链与所述连接横梁连接，所述第二柔性纵梁两端分别通过第二柔性臂与所述连接横梁和所述第二固定端梁连接，所述连接横梁、所述第二柔性纵梁、所述第二固定端梁和所述第二柔性臂构成菱形结构。
5.根据权利要求3所述的用于光纤耦合定位的微定位平台，其特征在于，所述位移平台上设有三个所述第二驱动组件，三个所述第二驱动组件绕所述位移平台中心轴线呈环形阵列分布。
6.根据权利要求5所述的用于光纤耦合定位的微定位平台，其特征在于，所述旋转平台呈三角形，所述位移平台呈矩形，所述旋转平台的三个顶角处均设有多个第一连接孔，以使所述旋转平台三个角分别与三个所述第二驱动组件的顶部连接，所述位移平台上设有绕所述位移平台中心轴线等距分布的第二连接孔，以使所述位移平台与所述第二驱动组件的底部连接。
7.根据权利要求6所述的用于光纤耦合定位的微定位平台，其特征在于，所述旋转平台中部设有与所述光纤固定件适配的安装槽，所述光纤固定件中心设有光纤固定孔，所述安装槽底部、所述位移平台以及所述底座均设有与所述光纤固定孔适配且同轴设置的通孔，所述光纤固定件上设有绕所述光纤固定孔轴线周向等距分布的第一固定孔，以使所述光纤固定件固定在所述安装槽内。
8.根据权利要求2所述的用于光纤耦合定位的微定位平台，其特征在于，所述定位平台基座外轮廓为直角三角形，所述定位平台基座两直角边分别通过多个第二柔性横梁与两侧的所述第一驱动组件的所述第一输出端梁外侧连接。
9.根据权利要求8所述的用于光纤耦合定位的微定位平台，其特征在于，所述底座上设有多个分别与所述定位平台基座和所述第一固定端梁适配的定位凸台，所述定位凸台上设有第二固定孔，以使多个所述定位凸台分别与所述定位平台基座和所述第一固定端梁连接。
...【技术特征摘要】
1.一种用于光纤耦合定位的微定位平台，其特征在于，包括底座、分别设置在所述底座四个角上的定位平台基座、设置在相邻两所述定位平台基座之间的第一驱动组件、设置在所述底座中间的位移平台、设置在所述位移平台上的第二驱动组件、设置在所述第二驱动组件上的旋转平台以及设置在所述旋转平台上的光纤固定件，所述第一驱动组件用于驱动所述位移平台沿着x轴或y轴移动，所述第二驱动组件用于驱动所述旋转平台沿着z轴移动以及沿着x轴或y轴转动；
2.根据权利要求1所述的用于光纤耦合定位的微定位平台，其特征在于，所述放大部件还包括设置在所述压电致动器两侧的第一输入端梁、对称设置在所述第一输入端梁靠近所述压电致动器一端两侧的第二连接杆以及设置在所述压电致动器外与所述第一输入端梁相邻一侧的第一固定端梁，所述第一固定端梁用于与所述底座固定连接，所述第二连接杆一端通过第二直梁性柔性铰链与所述第一输入端梁连接，另一端通过所述第二直梁性柔性铰链与所述第一输出端梁或所述第一固定端梁连接。
3.根据权利要求1所述的用于光纤耦合定位的微定位平台，其特征在于，所述第二驱动组件包括第一校正放大部件和设在所述第一校正放大部件外侧的第二校正放大部件，所述第一校正放大部件包括所述压电致动器、设置在所述压电致动器两侧的第二输入端梁、对称设置在所述第二输入端梁两侧的第一柔性臂，所述第一柔性臂一端与所述第二输入端梁连接，另一端与相邻一侧所述第一柔性臂连接，两所述第一柔性臂连接处通过第一柔性横梁与所述第二校正放大部件连接，所述第二输入端梁和所述第一柔性臂构成菱形结构。
4.根据权利要求3所述的用于光纤耦合定位的微定位平台，其特征在于，所述第二校正放大部件包括对称设置在所述第一校正放大部件两侧的第二柔性纵梁，分别设置在所述第一校正放大部件另外两侧的第二固定端梁和连接横梁以及设置在所...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴志刚，孙云浩，张海波，陈敏，宁勇强，
申请(专利权)人：江西理工大学南昌校区，
类型：发明
国别省市：
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