國 立 高 雄 用 應 科 技 大 學 壓電驅動超精密定位平台 指導教授:黃世疇 教授 學 生:陳浴祥
精密定位的等級 精密定位是0.1~1µm的精度 超精密定位是0.001~0.1µm的精度
背景 早期:顯微鏡(STM, AFM, …) 近期:高科技產業(半導體、光電、 精密量測檥器…)
本文是設計一個單層的撓性結構，完成能夠做XYΘz三自由度的精密定位平台。利用撓性鉸鏈為基礎的撓性結構配合積層式壓電致動器，通入電壓的大小使壓電材伸縮，以達到施力的目的，驅使結構產生精密微小變形(也就是材料的滑移現象)，進而到達奈米級的5nm位移解析度。
致動器 種類 振幅 精度 發生力 響應速度 0.1㎜ 0.01m 3kg/mm2 0.1 ms 1㎜ 0.1m 30kg 1 ms 壓電致動器 0.1㎜ 0.01m 3kg/mm2 0.1 ms 電磁致動器 1㎜ 0.1m 30kg 1 ms 油壓缸 1000㎜ 10m 10kg/mm2 1 s 空氣壓缸 100㎜ 100μm 10-2kg/mm2 10 s
壓電致動器(PZT)的優點 具有奈米級的解析度，響應頻寬可達到千赫等級，它擁有耗電量少、無雜訊、體積小、反應快、發熱少、精密度佳、轉換效率高和控制容易以及有足夠的剛性、系統結構簡單、無電磁干擾、、等多方面的優點 。
設計方針 更高精密度 單層結構實現更多自由度 更長行程 微小化(不站空間)
撓性鉸鏈
撓性鉸鏈具有無餘隙、不需潤滑、沒有摩擦的優點，唯一消耗能量的地方是最薄處變形時分子的內摩擦力所造成。
旋轉平台
結論 微定位系統之研究已行之有年，在精密工程應用日益廣泛的今天，微定位系統之研發越形重要，而且朝更高精密度、更大行程與多自由度的方向發展。