一种基于柔性铰链的压电定位平台及工业相机的制作方法

技术特征：
1.一种基于柔性铰链的压电定位平台，其特征在于，包括：平台基底；定位平台，固定于所述平台基底上，所述定位平台上设置有通孔，所述通孔内设置有移动部和预紧压块，所述移动部位于预紧压块上方；所述移动部与平台基底之间存在间隙；压电陶瓷，安装在移动部与预紧压块之间，所述压电陶瓷用于推动移动部沿竖直向移动；所述压电陶瓷与平台基底之间存在间隙；所述压电陶瓷的自由长度大于移动部与预紧压块之间的距离；其中，所述移动部左右两侧均设置有沿移动部对称分布的若干柔性梁，通过柔性梁与所述定位平台连接，以使移动部维持竖直向位移；所述压电陶瓷安装完成后，所述预紧压块固定于所述平台基底上；所述预紧压块左右两侧均设置有沿预紧压块对称分布的若干预紧梁，通过预紧梁与所述定位平台连接，对压电陶瓷进行预紧、限位。2.根据权利要求1所述的一种基于柔性铰链的压电定位平台，其特征在于，所述通孔设置在所述定位平台上表面，通孔贯通定位平台上下表面。3.根据权利要求1所述的一种基于柔性铰链的压电定位平台，其特征在于，所述预紧梁为可变形的弹性梁，其形变方向与压电陶瓷驱动方向一致。4.根据权利要求1所述的一种基于柔性铰链的压电定位平台，其特征在于，所述预紧梁和柔性梁的两端均设置有柔性铰链；预紧梁、柔性梁均通过柔性铰链分别实现与预紧压块和定位平台之间、移动部和定位平台之间的连接。5.根据权利要求1所述的一种基于柔性铰链的压电定位平台，其特征在于，所述定位平台还包括位移传感器，所述位移传感器设于定位平台和移动部之间，用于检测移动部的位移。6.根据权利要求1所述的一种基于柔性铰链的压电定位平台，其特征在于，所述预紧压块固定于所述平台基底上，包括：所述平台基底上设有螺纹孔，所述预紧压块上设有与所述螺纹孔对应的固定孔，通过螺钉将预紧压块与平台基底固定连接。7.根据权利要求4所述的一种基于柔性铰链的压电定位平台，其特征在于，所述柔性铰链为直角型柔性铰链、圆角型柔性铰链、半圆型柔性铰链、椭圆型柔性铰链、双曲线型柔性铰链、摆线型柔性铰链、多项式型柔性铰链中的一种。8.根据权利要求1-6任一项所述的一种基于柔性铰链的压电定位平台，其特征在于，所述定位平台还包括用于增加预紧力的弹性元件，所述弹性元件设置在所述预紧压块与所述定位平台之间。9.根据权利要求1所述的一种基于柔性铰链的压电定位平台，其特征在于，所述平台基底为精密隔振平台，用于隔离外界环境振动。10.根据权利要求1所述的一种基于柔性铰链的压电定位平台，其特征在于，所述移动部包括移动部底板和凹槽，所述凹槽设置在所述移动部底板上；所述凹槽内设置有第二预紧梁、第二柔性梁、移动块、第二位移传感器、第二预紧压块和第二压电陶瓷，所述第二预紧梁、第二柔性梁、移动块、第二位移传感器、第二预紧压块和第二压电陶瓷均与移动部底板之间存在间隙；通过所述第二柔性梁连接所述移动块与所述移动部；通过所述第二预紧梁连接所述第二预紧压块与所述移动部。11.根据权利要求10所述的一种基于柔性铰链的压电定位平台，其特征在于，所述第二
压电陶瓷安装在移动块与第二预紧压块之间，所述第二压电陶瓷的自由长度大于移动块与第二预紧压块之间的距离；所述第二压电陶瓷用于推动移动块沿水平向移动。12.根据权利要求10所述的一种基于柔性铰链的压电定位平台，其特征在于，所述第二压电陶瓷安装完成后，所述第二预紧压块与所述移动部底板固定连接，以使所述第二预紧压块与所述移动部同步位移。13.一种工业相机，其特征在于，包括：外壳，所述外壳内安装有如权利要求1-12任一项所述的压电定位平台；所述压电定位平台固定安装在外壳内侧，用于带动成像组件移动；所述成像组件安装在所述外壳内部的，如权利要求1-12任一项所述的移动部或者如权利要求10-12任一项所述的移动块上；所述成像组件随所述移动部或移动块，做像素级步径位移，用于采集像素位移图像序列，通过图像超分辨率重建，获得超分辨率图像。

技术总结
本发明公开一种基于柔性铰链的压电定位平台及工业相机，涉及微纳定位平台领域。本发明中压电定位平台包括平台基底和固定于所述平台基底上的定位平台，定位平台上设置有通孔，所述通孔内设置有移动部和预紧压块；压电定位平台还包括压电陶瓷，安装在移动部与预紧压块之间，所述压电陶瓷用于推动移动部移动。相较于现有技术中采用外部器件或旋入紧固件、布置弹性元件等预紧策略，本发明将压电陶瓷预紧机制集成到柔性铰链定位平台中，并利用柔性梁发生弹性变形后的自恢复趋势实现压电陶瓷预紧；本方案可以改善系统在高频下的动态性能，同时柔性铰链设置有位移导向机构，可减小多轴运动之间的耦合，提高定位精度。提高定位精度。提高定位精度。


技术研发人员：王朝付 杨竣凯 张光宇 曹桂平 董宁
受保护的技术使用者：合肥埃科光电科技股份有限公司
技术研发日：2022.11.09
技术公布日：2023/2/3