【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及隔振，具体涉及一种用于主动隔振的六自由度平台。
技术介绍
1、在精密仪器设备、科学实验、工业生产等众多领域中，振动会对设备的性能和精度产生严重影响。传统的隔振技术通常只能在单一自由度上进行隔振，难以满足现代科技对多自由度隔振的需求。随着科技的不断进步，对隔振平台的隔振性能、精度和稳定性要求越来越高，因此，开发一种高效的多自由度隔振平台具有重要的现实意义。
2、压电振动控制技术为实现高效多自由度隔振平台提供了新的途径。压电材料具有响应速度快、控制精度高、能量转换效率高等优点。通过在隔振平台中合理布置压电元件，可以实现对多个自由度上的振动进行精确控制。当外界振动传递到隔振平台时，压电元件能够迅速感知振动信号，并通过施加相应的电压产生反向力，从而抵消振动能量，降低平台的振动幅度。与传统隔振技术相比，基于压电振动控制的多自由度隔振平台具有以下显著优势。首先，它可以在多个自由度上同时进行隔振，有效提高了隔振效果，满足了精密仪器设备和科学实验对高精度隔振的需求。其次，压电元件的快速响应特性使得隔振平台能够实时适应不同的振动环境，保证了设备的稳定性和可靠性。再者，通过前馈控制算法，可以对压电元件进行精确控制，实现对不同频率和幅度的振动进行针对性的抑制，进一步提高了隔振性能。
3、在精密仪器制造领域，如光刻机、电子显微镜等设备对振动极为敏感。采用压电振动控制的多自由度隔振平台，可以为这些设备提供稳定的工作环境，确保其高精度的性能得以充分发挥。在科学实验中，许多实验需要在极低振动的环境下进行，压电隔振平台能够
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种用于主动隔振的六自由度平台，能够有效地隔离来自六个自由度方向的振动，提高设备的性能和精度。
2、一种用于主动隔振的六自由度平台，包含隔振平台、压电作动模块、壳体、底座、感应模块和控制模块；
3、所述底座为正方形板，用于和外界固定；
4、所述壳体为上下两端开口的空心正四棱柱，壳体的下端和所述底座同轴固连，壳体的四个侧面和底座的四条边一一对应平行；
5、所述压电作动模块包含第一至第十二压电作动器；
6、所述第一至第十二压电作动器结构相同，均包含梁体、连接柱、预紧螺栓、以及第一至第六压电陶瓷片；
7、所述梁体为圆柱体；
8、所述连接柱的侧壁上设有外螺纹，螺纹外径小于梁体横截面的直径；
9、所述梁体一端中心设有和所述预紧螺栓相配合的预紧螺纹盲孔，另一端和所述连接柱的一端同轴固连；
10、所述第一至第六压电陶瓷片结构相同，和所述梁体横截面形状相同，且中心均设有供所述预紧螺栓穿过的通孔；所述第一至第六压电陶瓷片依次层叠，均沿厚度方向极化，且相邻压电陶瓷片的极化方向相反；
11、所述隔振平台呈立方体，包含上端面、下端面和首尾依次相连的第一至第四侧壁；
12、隔振平台的第一侧壁上分别设有用于和第一、第二压电作动器的连接柱相配合的第一、第二螺纹盲孔，第二侧壁上分别设有用于和第三、第四压电作动器的连接柱相配合的第三、第四螺纹盲孔，第三侧壁上分别设有用于和第五、第六压电作动器的连接柱相配合的第五、第六螺纹盲孔，第四侧壁上分别设有用于和第七、第八压电作动器的连接柱相配合的第七、第八螺纹盲孔；所述第一、第六螺纹盲孔同轴，位于直线l1上；第二、第五螺纹盲孔同轴，位于直线l2上；第三、第八螺纹盲孔同轴，位于直线l3上；第四、第七螺纹盲孔同轴，位于直线l4上；所述直线l1、l2、l3、l4共面且依次相互垂直，形成一个中心位于隔振平台上端面轴线上的正方形d；
13、隔振平台的下端面上设有分别和所述第九至第十二压电作动器的连接柱相配合的第九至第十二螺纹盲孔，所述第九至第十二螺纹盲孔的轴线一一对应经过所述正方形d的四个顶点；
14、隔振平台的上端面均匀设有若干用于和外界固定的固定螺纹盲孔；
15、所述隔振平台设置在所述壳体中，其下端面和所述底座平行，第一至第四侧壁分别和所述壳体的四个侧壁一一对应平行；
16、所述壳体的四个侧壁上设有和所述第一至第八螺纹盲孔一一同轴对应的第一至第八安装通孔，所述底座上设有和所述第九至第十二螺纹盲孔一一同轴对应的第九至第十二安装通孔；
17、所述第一至第十二压电作动器一一对应设置在所述第一至第十二螺纹盲孔、第一至第十二安装通孔之间，其预紧螺栓依次穿过对应的安装通孔、第一至第六压电陶瓷片后和所述梁体上的预紧螺纹盲孔螺纹相连，将第一至第六压电陶瓷片加紧；其连接柱和其对应螺纹盲孔螺纹相连，使得梁体远离第一压电陶瓷片的一端和所述隔振平台相抵；
18、所述感应模块包含第一至第四加速度感应器，其中，第一、第二加速度感应器均设置在所述壳体的外壁上，第一加速度感应器位于第一、第二压电作动器的预紧螺栓之间的中点上，第二加速度感应器位于第七、第八压电作动器的预紧螺栓之间的中点上；第三加速度感应器设置在第一加速度感应器外侧的底座上端面上，位于第一、第二压电作动器的预紧螺栓之间的对称面上；第四加速度感应器设置在第二加速度感应器外侧的底座上端面上，位于第七、第八压电作动器的预紧螺栓之间的对称面上；
19、所述控制模块分别和所述第一至第十二压电作动器、第一至第四加速度传感器电气相连，用于根据第一至第四加速度传感器的感应数据控制第一至第十二压电作动器工作，以抵消隔振平台收到的振动。
20、作为本专利技术一种用于主动隔振的六自由度平台进一步的优化方案，所述梁体上设有由外之内宽度逐渐变窄的环形凹槽，使得梁体上形成柔性铰链，以放大振幅。
21、本专利技术的工作原理如下：令隔振平台的中心为原点，平行于第一压电作动单元轴线的方向为x方向，平行于第三压电作动单元轴线的方向为y方向，底座的轴线为z方向；工作时，控制模块接收第一至第四加速度传感器的感应数据，分别计算出x方向、y方向、z方向、绕x方向、绕y方向、绕z方向六个自由度上的振动变化，当出现x方向的振动位移时，控制模块控制第一、第二、第五、第六压电作动器工作，进行抵消；当出现y方向振动位移时，控制模块控制第三、第四、第七、第八压电作动器工作，进行抵消；当出现z方向位移时，控制模块控制第九至第十二压电作动器工作，进行抵消；当出现绕x方向或绕y方向扭动时，控制模块控制第九至第十二压电作动器工作，进行抵消；当出现绕z方向扭动时，控制模块控制第一至第八压电作动器工作，进行抵消。
22、本专利技术具有以下优点：
23、1. 能够有效地隔离来自六个自由度方向的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于主动隔振的六自由度平台，其特征在于，包含隔振平台、压电作动模块、壳体、底座、感应模块和控制模块；
2.根据权利要求1所述的用于主动隔振的六自由度平台，其特征在于，所述梁体上设有由外之内宽度逐渐变窄的环形凹槽，使得梁体上形成柔性铰链，以放大振幅。
【技术特征摘要】
1.一种用于主动隔振的六自由度平台，其特征在于，包含隔振平台、压电作动模块、壳体、底座、感应模块和控制模块；
2.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：葛宇宁，王亮，祁瑞，田郁葱，高一达，金家楣，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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