一种电磁力松弛式超静平台的制作方法

本发明涉及一种电磁力松弛式超静平台，属于超静平台技术领域。

背景技术：

目前国内外提出的微振动隔离系统一般是基于约束法，提出的方法有被动式和主动式，从拓扑上讲基本都是约束式。例如：将载荷通过具有一定刚度和阻尼特性的阻尼器安装到需要隔振的结构体上，这种方法就是约束式。典型的超静平台采用六自由度Stewart平台，Stewart平台是20世纪60年代由德国学者Stewart提出的，这种方法能够一定程度的隔离振动，但是，阻尼器在减低振动的同时也传递一部分振动。所以，约束法隔离效果不理想，对高隔离度要求的场合适应性不好。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，进而提供一种电磁力松弛式超静平台。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种电磁力松弛式超静平台，包括：安静单元、振动源、四个电磁力执行器一和四个电磁力执行器二、所述安静单元设置在振动源的上部，安静单元和振动源之间连接有四个电磁力执行器一和四个电磁力执行器二。

本发明的有益效果：

本发明克服了现有技术中的缺点，研究的超静平台采用松弛法，利用此方法设计超静平台可以达到极高的隔离度。

本发明相对于采用约束法隔振的方法来说，可以大大提高隔离度。具体来说，利用约束法，依照目前的技术工艺水平，在1Hz以上频率范围内最多能够达到20dB的隔离度。与现有技术相比，本发明采用松弛法的超静平台可以使得隔离系统的振动隔离度在1-10Hz范围内隔离度优于40dB，10Hz以上优于60dB。

本发明的超静平台可以应用于多种领域，例如：空间飞行器振动源隔离、大气层内飞行器内部高精度传感器或图像采集设备振动源隔离、舰船内部高精度传感器振动源隔离、地面固定高精度测量或图像采集设备振动源隔离等。

附图说明

图1为本发明电磁力松弛式超静平台的外部结构示意图。

图2为本发明电磁力松弛式超静平台的俯视结构示意图。

图3为电磁力执行器一3或电磁力执行器二4的结构示意图。

图4为图3的局部剖面结构示意图。

图5为图3的A向视图。

图中的附图标记，1为安静单元，2为振动源，3为电磁力执行器一，4为电磁力执行器二，5为连接架一，6为磁铁，7为线圈架，8为连接架二，9为连接孔一，10为连接孔二，11为位置传感器，12为磁铁内槽，13为线圈，14为平面。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述实施例。

如图1～图5所示，本实施例所涉及的一种电磁力松弛式超静平台，包括：安静单元1、振动源2、四个电磁力执行器一3和四个电磁力执行器二4、所述安静单元1设置在振动源2的上部，安静单元1和振动源2之间连接有四个电磁力执行器一3和四个电磁力执行器二4(安静单元1和振动源2可以任意方向配置，可以在上部，也可以在下部，还可以一个在左一个在右，大气层内的靠力执行器能抵消掉重力即可。太空中没有重力时，就没有上下一说了，可以任意翻转。不限制安静单元1和振动源2哪个在上哪个在下)。

所述四个电磁力执行器一3分别垂直设置于安静单元1和振动源2之间的四个边的中心位置；所述四个电磁力执行器二4两两水平设置于安静单元1和振动源2之间的对应的两个边上。

所述电磁力执行器一3或电磁力执行器二4均由连接架一5、磁铁6、线圈架7、连接架二8、位置传感器11和线圈13组成，所述磁铁6固定在连接架一5上，磁铁6内设有磁铁内槽12，连接架一5的一端设有平面14，线圈架7的一端固定在连接架二8上，线圈架7的另一端设置在磁铁内槽12内，磁铁内槽12内的线圈架7上设有线圈13，位置传感器11固定在线圈架7下部的连接架二8上，位置传感器11与连接架一5上的平面14相对应，连接架二8上设有连接孔一9，连接架一5上设有连接孔二10。

连接孔一9用于将连接架二8固定在振动源2上，连接孔二10用于将连接架一5固定在安静单元1上。

本实施例为了隔离振动源与安静单元的微振动，采用的技术方案是，第一，使被隔离的振动源与安静单元无接触，形成松弛状态；第二，利用电磁力控制保证振动源与安静单元的相对位置；第三，电磁力执行器不传递振动，只产生控制力。通过这种方法使振动源的振动不影响安静单元，使得安静单元的稳定度得到极大提升。

本实施例的振动源和安静单元，这两部分在结构上是相互独立的、无接触。两者之间装有无接触的信号通道、无接触的能源通道，无接触的相对位置传感器和无接触的力执行器。这些设计保证载荷平台除了受力执行器给出的控制力外，不受任何其它外力影响。力执行器的特点是：第一，能够在一个轴向平移自由度上高精度给出控制力，而无伴随干扰力；第二，在轴向平移自由度方向允许一定的位移，在其他两个平移自由度上允许微小位移。

四个电磁力执行器一和四个电磁力执行器二，用于实现六自由度的全维控制(三个平动自由度、三个转动自由度)。通过组合矩阵，可以独立控制振动源和安静单元结构部分的相对位置。

振动源和安静单元结构之间还装有无接触的相对位置传感器，该传感器用于测量振动源和安静单元相对位置，以实现振动源和安静单元相对位置控制。因为某些领域振动源和安静单元之间会由于相对运动而造成相对位置变化，振动源和安静单元相对位置控制目的是使两者相对位置固定，也即是振动源和安静单元的跟随运动。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本发明整体构思下的不同实现方式，而且本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。