專利名稱：：具有主動(dòng)微定位的用于將第一設(shè)備固定到第二設(shè)備的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用于將第一設(shè)備以高精度或極高精度固定或相對(duì)固定在第二設(shè)備上的裝置。
背景技術(shù)：
：在有些領(lǐng)域，例如空間
技術(shù)領(lǐng)域：
，有些設(shè)備承受破壞其形狀穩(wěn)定性(formstability)或定位穩(wěn)定性(settingstability)(描述兩個(gè)固體的相對(duì)位置和方向(orientation)的六個(gè)參量的組x，y，z，0x，0y，0z被稱為定位)的熱應(yīng)力和/或機(jī)械應(yīng)力。因此它們必須受到應(yīng)力松弛和/或微定位。例如，望遠(yuǎn)鏡的主鏡、或有些空間觀測(cè)儀器、還有輻射計(jì)就是這種情況。當(dāng)這種設(shè)備通過固定裝置(或接頭)連接至其他設(shè)備，其定位穩(wěn)定性和形狀穩(wěn)定性還可能被這其他設(shè)備和/或其固定裝置受到的熱應(yīng)力和/或機(jī)械應(yīng)力干擾。這就是本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員所說的接觸面變形(interfacedeformation)。為了限制這些導(dǎo)致顯著妨礙其保持最初確定的穩(wěn)定性的變形和/或位移和/或轉(zhuǎn)動(dòng)的干擾，通常使用在某些方向上具有選定的彈性(flexibility)并由熱穩(wěn)定(temperature-stable)材料(例如碳樹脂合成物)制成的被動(dòng)固定裝置。這些固定裝置還可以包括均衡支架(isostaticsupports),例如采用如用于(特別是專利文件FR97/13439和FR94/10710所述的)鏡子的被動(dòng)固定裝置確保三點(diǎn)支撐(holding)的均衡支架，A結(jié)構(gòu)支架或X結(jié)構(gòu)支架。但是這些均衡支架可能產(chǎn)生殘余應(yīng)力，特別是由于發(fā)射載荷的彈性的設(shè)計(jì)。還可提供如MLI(多層隔熱)型的被動(dòng)熱控裝置和/或如加熱器或熱管的主動(dòng)熱控裝置。也可以在標(biāo)稱工作溫度通過預(yù)先精確夾緊設(shè)備消除集成的機(jī)械應(yīng)力。由于設(shè)備的機(jī)械制造和/或它們所需的集成方法的復(fù)雜性，所有這些用來限制設(shè)備受到的干擾的方法證明是昂貴的。
發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的是改善諒種狀況。為此目的，本發(fā)明提出了一種用于相對(duì)于第二設(shè)備固定第一設(shè)備的裝置，包括-包括剛性中心體和兩個(gè)基本相同的終端體的結(jié)構(gòu)，終端體是中心體的兩個(gè)相反端的延長，每個(gè)終端體包括限定關(guān)于對(duì)稱元件(對(duì)稱面或?qū)ΨQ軸)對(duì)稱的柔性中間部件的頸部，柔性中間部件具有相對(duì)于此對(duì)稱元件的第一延伸，位于中心位置并通過下列部件延長(i)關(guān)于對(duì)稱元件對(duì)稱的剛性內(nèi)部部件，剛性內(nèi)部部件具有大于第一延伸的相對(duì)于對(duì)稱元件的第二延伸，并連接在中心體的一端，以及(ii)關(guān)于對(duì)稱元件對(duì)稱的剛性外部部件，剛性外部部件具有大于第一延伸的第三徑向延伸，與內(nèi)部部件分開并連接在第一設(shè)備或第二設(shè)備上；-至少兩個(gè)壓電換能器，分別安放在兩個(gè)終端體的內(nèi)部部件和外部部件之間限定的自由空間中，每一個(gè)負(fù)責(zé)將軸向尺寸變化轉(zhuǎn)換為代表所述的變化的幅度的測(cè)量電流，或者將控制電流轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的軸向尺寸變化；以及-控制器，負(fù)責(zé)為換能器中的至少之一確定至少一個(gè)軸向尺寸變化，以將第一設(shè)備定位在相對(duì)于第二設(shè)備的選定位置上。根據(jù)本發(fā)明的裝置可以包括可以分別或組合采用的其他特征，特別地-其控制器可以負(fù)責(zé)為每個(gè)換能器確定軸向尺寸變化以將第一設(shè)備定位在相對(duì)于第二設(shè)備的所選位置上；-其控制器可負(fù)責(zé)在它們接收到來自終端體之一的換能器的由其外部部件相對(duì)于其內(nèi)部部件的第一定向誤差導(dǎo)致的測(cè)量電流的時(shí)候，確定相應(yīng)的軸向尺寸變化并產(chǎn)生通向其他終端體的換能器的控制電流，從而該換能器將其轉(zhuǎn)化為能夠?qū)е缕浣K端體的外部部件相對(duì)于其內(nèi)部部件的與第一定向誤差相反的第二定向誤差的軸向尺寸變化；-終端體中的每個(gè)自由空間可以安放相反作用的第一和第二壓電換能器中的至少之一。在這種情況下，控制器可以負(fù)責(zé)在它們接收到來自終端體之一的第一換能器的由其外部部件相對(duì)于內(nèi)部部件的第一定向誤差導(dǎo)致的測(cè)量電流的時(shí)候，確定第一相應(yīng)軸向尺寸變化并產(chǎn)生(i)通向同一終端體的第二換能器的第一控制電流，使得該換能器將其轉(zhuǎn)化為與第一軸向尺寸變化符號(hào)相反、幅度相同的第二軸向尺寸變化，(ii)通向其他終端體的換能器的第二控制電流，使得該換能器將其轉(zhuǎn)化為導(dǎo)致其終端體的外部部件相對(duì)于其內(nèi)部部件的與第一定向誤差相反的第二定向誤差的第三軸向尺寸變化，以及(iii)通向該其他終端體的第二換能器的第三控制電流，使得該換能器將其轉(zhuǎn)化為與第三軸向尺寸變化符號(hào)相反、幅度相同的第西軸向尺寸變化；-終端體中的每個(gè)自由空間可安放三個(gè)彼此成120。的壓電換能器；>控制器可負(fù)責(zé)在它們接收到來自終端體之一的至少一個(gè)換能器的由其外部部件相對(duì)于其內(nèi)部部件的第一定向誤差導(dǎo)致的至少一個(gè)測(cè)量電流的時(shí)候，確定每個(gè)相應(yīng)的軸向尺寸變化并產(chǎn)生(i)通向這個(gè)同一終端體的還未傳送測(cè)量電流的每個(gè)換能器的控制電流，使得該換能器將其轉(zhuǎn)化為軸向尺寸變化，以及(ii)通向其他終端體的三個(gè)換能器的控制電流，使得這些換能器將它們轉(zhuǎn)化為導(dǎo)致其終端體的外部部件相對(duì)于其內(nèi)部部件的與第一定向誤差相反的第二定向誤差的軸向尺寸變化；-每個(gè)終端部件的內(nèi)部部件和外部部件中的至少之一可以是選定形狀的平臺(tái)，每個(gè)終端體的中間部件可具有內(nèi)凹(diabolo)形狀；-其換能器可由從壓電單晶和壓電陶瓷中選擇的壓電材料制成；>換能器可由至少一層壓電材料的至少一個(gè)堆疊構(gòu)成；-其可包括至少一個(gè)傳感器，負(fù)責(zé)傳送代表至少一個(gè)物理量的信號(hào)。在這種情況下，其控制器負(fù)責(zé)根據(jù)每個(gè)傳感器傳遞的信號(hào)確定軸向尺寸變化；-可在選定的時(shí)機(jī)啟動(dòng)或停止其控制器；以及-可設(shè)置其控制器，以工作在位置控制模式。本發(fā)明還提出一種具有前文介紹的類型的固定裝置的設(shè)備。本發(fā)明特別適合空間
技術(shù)領(lǐng)域：
、在設(shè)備上產(chǎn)生掃描運(yùn)動(dòng)以及設(shè)備的非常精確的定位中出現(xiàn)的其他尺寸測(cè)量(干涉測(cè)量法)，雖然不是專用方式。通過研究以下詳細(xì)描述和附圖，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見，其中圖1A和圖1B以示意性前視圖說明根據(jù)本發(fā)明的固定裝置的第一示意性實(shí)施例，其為"主動(dòng)柔性葉片"(activeflexibleblade)型，分別在停止階段和運(yùn)行階段；圖2A和圖2B以示意性前視圖說明根據(jù)本發(fā)明的固定裝置的第二示意性實(shí)施例，也是"主動(dòng)柔性葉片"型，分別在停止階段和運(yùn)行階段；圖3以示意性透視圖說明根據(jù)本發(fā)明的固定裝置的第三示意性實(shí)施例，在停止階段；如有必要，附圖不僅可以用作完善本發(fā)明，還有助于其定義。具體實(shí)施例方式本發(fā)明的目的是使第一設(shè)備能夠有效固定在第二設(shè)備上。在下文中通過非限定性示例的方式假設(shè)第一設(shè)備為觀測(cè)儀器的主鏡，第二設(shè)備為該觀測(cè)儀器，該儀器是執(zhí)行從太空對(duì)地球或宇宙的一部分的空間觀測(cè)任務(wù)的衛(wèi)星星載儀器。但是，本發(fā)明不限于這些類型的設(shè)備。事實(shí)上它還涉及至少兩個(gè)可通過固定裝置彼此連接的設(shè)備的任意組合，無論是否為空間設(shè)備。本發(fā)明還涉及兩個(gè)設(shè)備必須準(zhǔn)靜態(tài)地排列或相對(duì)于彼此微定位的情形。首先參照?qǐng)D1A和圖1B來描述根據(jù)本發(fā)明的固定裝置D的第一示意性實(shí)施例，其為"主動(dòng)柔性葉片"或主動(dòng)"IPN桿"(active"IPNbeam")型，用于將第一設(shè)備E1和第二設(shè)備E2互相連接。當(dāng)裝置D為主動(dòng)柔性葉片時(shí)，它在與頁面(在圖1A中用XX和YY'標(biāo)記)垂直的方向上具有很低的延伸性。當(dāng)裝置D是一種主動(dòng)IPN桿時(shí)，它在與頁面垂直的方向上具有相對(duì)較大的延伸性(在這種情況下，圖1和圖2代表剖面圖)。根據(jù)本發(fā)明，固定裝置D包括至少一個(gè)(固定)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括中心體CC和兩個(gè)終端體CT1和CT2(或CTi，i=l和2)、至少兩個(gè)壓電換能器Tij以及控制模塊MC。中心體CC在類型上是剛性的。這里，它具有長方體的一般形狀，該長方體具有對(duì)稱面(與頁面垂直，用軸XX標(biāo)記)型的對(duì)稱元素和兩個(gè)與對(duì)稱面垂直的相反端。但是，其他形式也是可能的。特別是圖3中的情況，其中中心體CC具有圓柱體的一般形狀，它的軸XX構(gòu)成對(duì)稱軸。第一CT1和第二CT2終端體是基本相同的。它們分別延長中心體CC的兩個(gè)相反端。"延長端部"在這里理解為表示固定地連接在端部上或者成為同一中心體CC的一部分。每個(gè)終端體CTi具有定義柔性中間部件PDi的頸部，即斷面收縮，該柔性中間部件PDi的兩端分別通過剛性內(nèi)部部件PIi和剛性外部部件PEi延長。該頸部可在通過換能器(或致動(dòng)器)Tij產(chǎn)生的應(yīng)力下彎曲。它可以是圓形的或直的(即寬度不變的)。柔性中間部件PDi位于結(jié)構(gòu)的中心位置，即位于對(duì)稱面通過(用軸XX標(biāo)記)的區(qū)域。而且，它優(yōu)選關(guān)于對(duì)稱面對(duì)稱。另外，它沿與對(duì)稱面垂直(因此垂直于軸XX)的方向YY'上在對(duì)稱面的兩側(cè)具有(第一)延伸。內(nèi)部剛性部件PIi連接中心體CC的兩個(gè)相反端之一。它具有例如關(guān)于對(duì)稱面對(duì)稱的形狀。例如，它是桿狀的，在桿的中心處與中間部件PDi及中心體CC連接。該桿在對(duì)稱面的兩側(cè)(沿YY'方向)均具有顯著大于中心體CC的延伸的(第二)延伸。外部剛性部件PEi連接在第一設(shè)備El或第二設(shè)備E2上。在圖中所示的裝配的示例中，第一終端體CT1的外部剛性部件PE1連接在第一設(shè)備El上，而第二終端體CT2的外部剛性部件PE2連接在第二設(shè)備E2上。例如，每個(gè)外部剛性部件PEi具有關(guān)于對(duì)稱面對(duì)稱的形狀。例如，它也是桿狀的，在桿的中心處與中間部件PDi及設(shè)備之一連接。該桿在對(duì)稱面的兩側(cè)(沿YY'方向)均具有顯著大于中心體CC的延伸并約等于內(nèi)部剛性部件PIi的延伸的(第三)延伸。內(nèi)部剛性部件PIi優(yōu)選在其表面之一(在中間體CC一側(cè))具有傾斜的側(cè)面以增加結(jié)構(gòu)的剛性，與之相反，外部剛性部件PEi的截面優(yōu)選為矩形。內(nèi)部部件PIi和外部部件PEi的第二和第三延伸取決于換能器(或致動(dòng)器)Tij的在應(yīng)力方面的能力。在效果上，將致動(dòng)器放置得離軸XX越遠(yuǎn)，在相等(縱向)致動(dòng)性能下的角偏轉(zhuǎn)越低。因此將致動(dòng)器遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)中心放置以降低致動(dòng)應(yīng)力，反之將其靠近旋轉(zhuǎn)中心放置以降低其行程(stroke)。由于頸部的原因，自由空間Si被限制在每個(gè)終端體CTi的內(nèi)部部件PIi和外部部件PEi之間，當(dāng)然是在被中間部件PDi占據(jù)的區(qū)域之外。在圖1A和圖IB所示的示例中，內(nèi)部部件PIi和外部部件PEi非圓形的形狀導(dǎo)致自由空間Si在中間部件PDi的兩側(cè)細(xì)分成限定兩個(gè)尺寸基本相同(靜止時(shí))的機(jī)架的兩個(gè)子空間。在圖1A和圖IB所示的示例中，裝置D只包括兩個(gè)壓電換能器Tij(Til和T21，此處j=l)。將第一壓電換能器Til封裝在由第一終端體CT1的自由空間SI限定的兩個(gè)機(jī)架之一之中，第二壓電換能器T21封裝在由第一終端體CT2的自由空間S2限定的兩個(gè)機(jī)架之一之中。在圖1A和圖1B所示的示例中，第一壓電換能器Tll和第二壓電換能器T21均被放置在位于結(jié)構(gòu)的同一側(cè)(相對(duì)于對(duì)稱面)的機(jī)架之中。但是那不是必須的。每個(gè)壓電換能器Tij在其自由空間Si中的選定位置連接至其終端體CTi的內(nèi)部部件PIi和外部部件PEi。而且，每個(gè)壓電換能器Tij能夠?qū)崿F(xiàn)兩類轉(zhuǎn)換。它將其經(jīng)歷的由于其所屬的終端體CTi承受的機(jī)械和/或熱應(yīng)力而產(chǎn)生的軸向尺寸變化(在頁面內(nèi)，因此沿與軸XX大約平行的方向)轉(zhuǎn)換為代表該變化的幅度的測(cè)量電流，或者它將來自控制模塊MC的控制電流轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的軸向尺寸變化。"軸向尺寸變化"在此處理解為與軸XX基本平行的方向上的尺寸的增加(與正號(hào)的幅度關(guān)聯(lián))，或與軸XX基本平行的方向上的尺寸的減少(與負(fù)號(hào)的幅度關(guān)聯(lián))。例如，如全部附圖所示，換能器Tij具有相同的塊狀形狀，并且高度相等，等于在它們的終端體CTi內(nèi)部部件PIi與外部部件PEi分開的距離。這些塊Tij的形狀可以是例如平行六面體(如圖1和圖2所示)或具有圓形截面的圓柱體(如圖3所示)。例如，每個(gè)換能器Tij由壓電材料例如壓電單晶制成。它也可以由壓電陶瓷制成。一般而言，可以使用任何類型的壓電材料，只要其能產(chǎn)生足以由控制模塊MC分析和/或成為與響應(yīng)來自控制模塊MC的控制電流的應(yīng)用相適應(yīng)的軸向尺寸變化的目標(biāo)的測(cè)量電流。壓電單晶是特別有利的，因?yàn)樗鼈兙哂泻軓?qiáng)的延伸能力，通常為2%(大約比壓電陶瓷提供的延伸多10倍)。每個(gè)換能器Tij可以選擇性地由至少一層壓電材料和絕緣材料層的堆疊構(gòu)成。控制模塊MC通過導(dǎo)電體(例如電纜)CE連接在換能器Tij上。一般而言，它負(fù)責(zé)為裝置D的換能器Tij至少之一確定至少一個(gè)軸向尺寸變化，以將第一設(shè)備El置于相對(duì)第二設(shè)備E2的選定位置。更確切地，可以以不同的方式設(shè)計(jì)控制模塊MC，以賦予裝置D一種或多種功能。例如，控制模塊MC可以只確定每個(gè)換能器T^j的尺寸變化(軸向地沿XX)，從而賦予裝置D微定位功能。在這種情況下，它僅向換能器Tij傳送為將第一設(shè)備El置于相對(duì)第二設(shè)備E2的選定的精確位置而必須轉(zhuǎn)換成軸向尺寸變化的控制電流。為了實(shí)現(xiàn)微定位功能，設(shè)備可包括一個(gè)或多個(gè)物理量傳感器，為控制模塊MC傳送代表所述的物理量的信號(hào)。例如，這個(gè)傳感器(或這些傳感器)可以實(shí)現(xiàn)激光度量和/或要松弛的應(yīng)力的確定。在這種情況下，根據(jù)指示和傳感器提供的信號(hào)，控制模塊MC確定供各傳感器Tij的控制電流。應(yīng)注意，在裝置D配備有應(yīng)力計(jì)量器(或多個(gè)應(yīng)力計(jì)量器)的時(shí)候，可以為了松弛一個(gè)或多個(gè)應(yīng)力的唯一目的而使用裝置D?？刂颇KMC也可以負(fù)責(zé)至少部分補(bǔ)償其終端體CTi至少之一所受到的應(yīng)力的作用。更確切地，當(dāng)終端體CTi例如CT2(如圖1B所示)受到應(yīng)力時(shí)，由于連接其外部部件PE2和其內(nèi)部部件PI2的中間部件PD2的柔性，這轉(zhuǎn)化為該外部部件PE2相對(duì)于該內(nèi)部部件PI2的第一此定向誤差(Rl)導(dǎo)致?lián)Q能器T21的第一軸向尺寸變化(用箭頭Fl標(biāo)記)，該變化具有第一幅度。在圖1B所示的示例中，第一軸向尺寸變化是厚度的減少(但是這可以是相反的)。同時(shí)，換能器T21相反側(cè)的內(nèi)部部件PI2與外部部件PE2的分開距離增加了與第一幅度相等的值，用箭頭F2標(biāo)記。響應(yīng)該第一軸向尺寸變化(減少)，換能器T21產(chǎn)生代表第一幅度的測(cè)量電流(及其符號(hào))。當(dāng)控制模塊MC(通過導(dǎo)電體CE)接收到該測(cè)量信號(hào)時(shí)，它確定相應(yīng)的軸向尺寸變化并產(chǎn)生通向第一終端體CT1的換能器Tll的控制電流。當(dāng)換能器Tll接收到該電流時(shí)，它將其轉(zhuǎn)換為導(dǎo)致它的終端體CT1的外部部件PE1相對(duì)于內(nèi)部部件PIl的第二定向誤差(用箭頭R2標(biāo)記)的第二軸向尺寸變化。該第二定向誤差(R2)與第一定向誤差(Rl)相反，以補(bǔ)償它。第二軸向尺寸變化在此處是厚度的增加，具有與第一幅度基本相等的幅度，但符號(hào)相反(如箭頭F3所示)。該第二軸向尺寸變化(F3)同時(shí)導(dǎo)致?lián)Q能器Tll相反側(cè)的第一終端體CT1的內(nèi)部部件PIl與外部部件PE1的分開距離減小約等于第一幅度的值，如箭頭F4所標(biāo)記的。應(yīng)注意，為了確保這補(bǔ)償應(yīng)力作用的控制功能，控制模塊MC可以選擇性地(根據(jù)給定的應(yīng)力)工作在伺服控制模式。它也可以根據(jù)給定的軸向尺寸變化工作在伺服控制模式。還應(yīng)注意，裝置D可以提供微定位功能和應(yīng)力補(bǔ)償功能?，F(xiàn)在參照?qǐng)D2A和圖2B來描述根據(jù)本發(fā)明的固定裝置D的第二示意性實(shí)施例。它是之前參照?qǐng)D1A和圖1B描述的第一實(shí)施例的變形。該第二實(shí)施例與第一實(shí)施例的不同之處在于每個(gè)終端體CTi包括兩個(gè)以相反方式工作的換能器Til和Ti2，而不是單一換能器。此安排事實(shí)上是用于消除第一示意性實(shí)施例關(guān)于每個(gè)終端體CTi中單一換能器Tij的存在以及要求每個(gè)壓電換能器Tij被預(yù)應(yīng)力的缺點(diǎn)。在該第二實(shí)施例中，控制模塊MC通過四個(gè)換能器(Tll、T12、T21及T22)控制微定位和/或應(yīng)力補(bǔ)償。例如，如圖2B所示，當(dāng)控制模塊MC工作在應(yīng)力補(bǔ)償模式時(shí)，它接收來自終端體CTi之一(例如CT2)的換能器Tij之一(例如第一Tli)的，由它的外部部件PE2相對(duì)于它的內(nèi)部部件PI2的第一定向誤差(Rl)引起的測(cè)量電流。然后它確定對(duì)應(yīng)于該測(cè)量電流的第一軸向尺寸變化，再產(chǎn)生三個(gè)控制電流。在圖2B所示的示例中，第一軸向尺寸變化是厚度的減小(但是這可以是相反的)，用箭頭F1表示。第一控制電流通向第二終端體CT2的第二換能器T22。通過這種方式確定第一控制電流，使得第二換能器T22將其轉(zhuǎn)化為與第一軸向尺寸變化符號(hào)相反振幅相同的第二軸向尺寸變化。該第二軸向尺寸變化在此處是厚度的增加，用箭頭F2標(biāo)記。第二控制電流通向第一終端體CT1的第一換能器Tll。通過這種方式確定第二控制電流，使得第一換能器Tll將其轉(zhuǎn)化為導(dǎo)致其終端體CT1的外部部件PE1相對(duì)于其內(nèi)部部件PIl的與第一定向誤差相反的第二定向誤差(R2)的第三軸向尺寸變化。該第三軸向尺寸變化在此處是厚度的增加，用箭頭F3表示。第三控制電流通向第一終端體CT1的第二換能器T12。通過這種方式確定第三控制電流，使得第二換能器T12將其轉(zhuǎn)化為與第三軸向尺寸變化符號(hào)相反幅度相同的第四軸向尺寸變化。該第四軸向尺寸變化在此處是厚度的減小，用箭頭F4表示。當(dāng)控制模塊MC控制微定位時(shí)，第四換能器Tij在同一終端體CTi內(nèi)以相反的方式工作，通過這種方式，控制模塊MC為第四換能器Tij確定測(cè)量電流。上述的兩個(gè)示意性實(shí)施例僅提供一個(gè)或兩個(gè)自由度(沿YY'方向的平移和可能的轉(zhuǎn)動(dòng))。但是，提供更多，例如三個(gè)或四度個(gè)自由度的其他示意性實(shí)施例是可能的。在圖3中闡明此類(第三)實(shí)施例。在該第三實(shí)施例中，每個(gè)終端體CTi在其自由空間Si內(nèi)包括的三個(gè)壓電換能器Tij(1=1至3)關(guān)于軸XX彼此成120。。該裝置在這里關(guān)于由軸XX構(gòu)成的對(duì)稱軸型對(duì)稱元素是對(duì)稱的。如圖所示，例如，每個(gè)終端體CTi的內(nèi)部剛性部件PIi禾口/或外部剛性部件PEi可以采用可選的圓柱體的一般形狀的平臺(tái)形式。而且，例如，每個(gè)終端體CTi的柔性中間部件PDi可以具有內(nèi)凹的形狀。這種形狀事實(shí)上非常適合所有方向的旋轉(zhuǎn)(或傾斜)。終端體CTi此處是關(guān)于對(duì)稱軸XX對(duì)稱的。此處的中心體CC是例如圓柱形的。此處它是關(guān)于對(duì)稱軸XX對(duì)稱的。該第三示意性實(shí)施例提供的工作模式與前面參照?qǐng)D1和圖2描述的工作模式相同。唯一的區(qū)別在于，由于每個(gè)終端體CTi中的三個(gè)換能器Tij的存在，微定位的可能性更多，并且能夠執(zhí)行大量的補(bǔ)償。例如，當(dāng)控制模塊MC控制微定位時(shí)，六個(gè)換能器Tij以在同一終端體CTi內(nèi)的三個(gè)換能器一組的組合方式工作，控制模塊MC為六個(gè)換能器Tij確定測(cè)量電流。事實(shí)上，對(duì)于三個(gè)一組的換能器Tij，兩個(gè)控制電流允許終端體CTi處的第一定向誤差被固定，而第三控制電流負(fù)責(zé)以相反方式相對(duì)于其他兩個(gè)的組合定位第三換能器。當(dāng)控制模塊工作在應(yīng)力補(bǔ)償模式時(shí)，它從終端體CTi的至少之一的換能器Tij的至少之一接收至少一個(gè)由其外部部件PEi相對(duì)于其內(nèi)部部件PIi的第一定向誤差引起的測(cè)量電流。然后它確定對(duì)應(yīng)于每個(gè)接收到的測(cè)量電流的每個(gè)軸向尺寸變化。然后，一方面，它從同一終端體CTi為每個(gè)還未傳送測(cè)量電流的換能器產(chǎn)生測(cè)量電流，從而將其轉(zhuǎn)化為選定的軸向尺寸變化，另一方面，它從另一終端體CTi，產(chǎn)生供三個(gè)換能器的控制電流，從而這些換能器將它們轉(zhuǎn)換為軸向尺寸變化，該軸向尺寸變化引起它們的終端體CTi'的外部部件PEi'相對(duì)于內(nèi)部部件PIi'的與第一定向誤差相反的第二定向誤差。應(yīng)注意，無論實(shí)施例是什么，都可以在選擇的時(shí)間任意地啟動(dòng)和停止控制模塊MC。例如，在發(fā)射過程中封鎖根據(jù)本發(fā)明的固定裝置D，一旦運(yùn)載它的衛(wèi)星在任務(wù)的預(yù)計(jì)位置進(jìn)入軌道，就將它激活。例如可以在任務(wù)的觀測(cè)階段通過星載軟件啟動(dòng)裝置。本發(fā)明提供一定數(shù)量的優(yōu)點(diǎn)，其中-可以使裝置D小型化，以適應(yīng)必須連接在第二設(shè)備上的第一設(shè)備的負(fù)載，使得它保持低的質(zhì)量和體積；-由于在軌道中裝置D能使接觸面應(yīng)力降低，因此能夠以更低的耗能的方式構(gòu)思和設(shè)計(jì)具有高體積穩(wěn)定性的設(shè)備，導(dǎo)致質(zhì)量的減少；-裝置D包括以彈性方式變形的柔性機(jī)械部件；它不包括任何可能加速老化、削弱其可靠性或產(chǎn)生微粒污染的摩擦或旋轉(zhuǎn)；以及-裝置D提供的調(diào)整范圍允許簡單化的整合過程。本發(fā)明不限于上述僅為舉例的固定裝置和設(shè)備的實(shí)施例，而是包含本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想象的在后面的權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有變形。因此，以上介紹了一設(shè)備相對(duì)另一設(shè)備的精確定位的發(fā)明申請(qǐng)。但是，本發(fā)明還涉及一個(gè)設(shè)備相對(duì)另一設(shè)備的校正或準(zhǔn)靜態(tài)微定位。權(quán)利要求1、一種用于相對(duì)于第二設(shè)備(E2)固定第一設(shè)備(E1)的裝置，其特征在于其包括(i)包括剛性中心體(CC)和兩個(gè)基本相同的終端體(CTi)的結(jié)構(gòu)，所述的終端體是所述的中心體(CC)的兩個(gè)相反端的延長，每個(gè)所述的終端體包括限定關(guān)于對(duì)稱元件對(duì)稱的柔性中間部件(PDi)的頸部，柔性中間部件具有相對(duì)于此對(duì)稱元件的第一延伸，位于中心位置，并通過關(guān)于所述的對(duì)稱元件對(duì)稱、具有相對(duì)于所述的對(duì)稱元件的大于第一延伸的第二延伸、并連接在中心體(CC)的所述端之一的剛性內(nèi)部部件(PIi)延長，以及通過關(guān)于所述的對(duì)稱元件對(duì)稱、具有大于第一延伸的相對(duì)于所述的對(duì)稱元件的第三延伸、與所述的內(nèi)部部件(PIi)間隔并連接在所述的第一設(shè)備(E1)或第二設(shè)備(E2)上的剛性外部部件(PEi)延長；(ii)至少兩個(gè)壓電換能器(Tij)，分別安放在兩個(gè)終端體(CTi)的內(nèi)部部件(PIi)和外部部件(PEi)之間限定的自由空間(Si)中，每一個(gè)用于將軸向尺寸變化轉(zhuǎn)換為代表所述變化的幅度的測(cè)量電流，或者將控制電流轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的軸向尺寸變化；以及(iii)控制器(MC)，用于為所述的換能器(Tij)中的至少之一確定至少一個(gè)軸向尺寸變化，以將所述的第一設(shè)備(E1)定位在相對(duì)于所述的第二設(shè)備(E2)的選定位置上。2、如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的控制器(MC)用于為每個(gè)換能器(Tij)確定軸向尺寸變化，以將所述的第一設(shè)備(El)定位在相對(duì)于所述的第二設(shè)備(E2)的選定位置上。3、如權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，所述的控制器(MC)用于在接收到來自所述的終端體(CTi)之一的換能器(Tij)的由其外部部件(PEi)相對(duì)于其內(nèi)部部件(PIi)的第一定向誤差導(dǎo)致的測(cè)量電流的情況下，確定相應(yīng)的軸向尺寸變化并產(chǎn)生通向其他終端體(CTi')的換能器(Ti'j)的控制電流，從而該換能器將其轉(zhuǎn)化為能夠?qū)е缕浣K端體(CTi，)的外部部件(PEi')相對(duì)于其內(nèi)部部件(PIi')的與第一定向誤差相反的第二定向誤差的軸向尺寸變化。4、如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，終端體(CTO中的每個(gè)自由空間(Si)安放相反作用的第一壓電換能器(Til)和第二壓電換能器(Ti2)中的至少之一，并且所述的控制器(MC)用于在接收到來自所述的終端體(CTi)之一的第一換能器(Til)的由其外部部件相對(duì)于內(nèi)部部件的第一定向誤差導(dǎo)致的測(cè)量電流的情況下，確定第一相應(yīng)軸向尺寸變化并產(chǎn)生(i)通向同一終端體(CTi)的第二換能器(Ti2)的第一控制電流，使得該換能器將其轉(zhuǎn)化為與第一軸向尺寸變化符號(hào)相反、幅度相同的第二軸向尺寸變化，(ii)通向其他終端體(CTi，)的第一換能器(Ti'l)的第二控制電流，使得該換能器將其轉(zhuǎn)化為導(dǎo)致其終端體(CTi')的外部部件相對(duì)于其內(nèi)部部件的與第一定向誤差相反的第二定向誤差的第三軸向尺寸變化，以及(iii)通向該其他終端體(CTi，)的第二換能器(Ti'2)的第三控制電流，使得該換能器將其轉(zhuǎn)化為與所述的第三軸向尺寸變化符號(hào)相反、幅度相同的第四軸向尺寸變化。5、如權(quán)利要求1至3之一所述的裝置，其特征在于，終端體(CTi)中的每個(gè)自由空間(Si)安放三個(gè)彼此成120。的壓電換能器(Tij)。6、如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述的控制器(MC)用于在接收到來自所述的終端體(CTi)之一的至少一個(gè)換能器(Tij)的由其外部部件相對(duì)于其內(nèi)部部件的第一定向誤差導(dǎo)致的至少一個(gè)測(cè)量電流的情況下，確定每個(gè)相應(yīng)的軸向尺寸變化并產(chǎn)生(i)通向這個(gè)同一終端體(CTi)的還未傳送測(cè)量電流的每個(gè)換能器(Tij，)的控制電流，使得該換能器將其轉(zhuǎn)化為軸向尺寸變化，以及(ii)通向其他終端體(CTi，)的三個(gè)換能器(Ti，j)的控制電流，使得這些換能器將它們轉(zhuǎn)化為導(dǎo)致它們的終端體(CTi)的外部部件相對(duì)于其內(nèi)部部件的與第一定向誤差相反的第二定向誤差的軸向尺寸變化。7、如權(quán)利要求1至6之一所述的裝置，其特征在于，每個(gè)終端部件(CTi)的所述的內(nèi)部部件(PIi)和外部部件(PEi)的至少之一是選定形狀的平臺(tái)，每個(gè)終端體的中間部件(PDi)具有內(nèi)凹形狀。8、如權(quán)利要求1至7之一所述的裝置，其特征在于，所述的換能器(Tij)由從至少包括壓電單晶和壓電陶瓷的組中選擇的壓電材料制成。9、如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述的換能器(Tij)由至少一層所述的壓電材料的至少一個(gè)堆疊構(gòu)成。10、如權(quán)利要求1至9之一所述的裝置，其特征在于，其包括至少一個(gè)傳感器，用于傳送代表至少一個(gè)物理量的信號(hào)，所述的控制器(MC)用于根據(jù)所述的信號(hào)確定軸向尺寸變化。11、如權(quán)利要求1至10之一所述的裝置，其特征在于，所述的控制器(MC)被設(shè)置在選定的時(shí)機(jī)啟動(dòng)或停止。12、如權(quán)利要求l至ll之一所述的裝置，其特征在于，設(shè)置所述的控制器(MC)，以工作在位置控制模式。13、設(shè)備(El，E2)，其特征在于，其包括至少一個(gè)如前述權(quán)利要求之一所述的固定裝置(D)。14、如以上權(quán)利要求之一所述的固定裝置(D)以及設(shè)備(El，E2)應(yīng)用在空間
技術(shù)領(lǐng)域：
。全文摘要一種用于相對(duì)于第二設(shè)備(E2)固定第一設(shè)備(E1)的裝置(D)，包括(i)包括通過兩個(gè)基本相同的終端體(CT1，CT2)延長的剛性中心體(CC)的結(jié)構(gòu)，每個(gè)終端體包括限定關(guān)于對(duì)稱元件對(duì)稱的柔性中間部件(PD1，PD2)的頸部，通過固定在中心體(CC)的一端的關(guān)于對(duì)稱元件對(duì)稱的剛性內(nèi)部部件(PI1，PI2)延長，以及通過與內(nèi)部部件分開并固定在第一設(shè)備(E1)或第二設(shè)備(E2)上的關(guān)于對(duì)稱元件對(duì)稱的剛性外部部件(PE1，PE2)延長；(ii)至少兩個(gè)壓電換能器(T11-T22)，安放在兩個(gè)終端體(CT1，CT2)的內(nèi)部部件和外部部件之間限定的空間中，每一個(gè)負(fù)責(zé)將軸向尺寸變化轉(zhuǎn)換為代表該變化的振幅的測(cè)量電流，或者將控制電流轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的軸向尺寸變化；以及(iii)控制器(MC)，負(fù)責(zé)用于為換能器的至少之一確定至少一個(gè)軸向尺寸變化，以將第一設(shè)備(E1)定位在相對(duì)于第二設(shè)備(E2)的選定位置上。文檔編號(hào)G02B26/08GK101421656SQ200680053678公開日2009年4月29日申請(qǐng)日期2006年12月29日優(yōu)先權(quán)日2006年1月3日發(fā)明者J·迪皮伊,L·布朗夏爾申請(qǐng)人:泰勒斯公司