柔性鉸鏈微定位平臺(tái)的設(shè)計(jì)
本文關(guān)鍵詞:柔性鉸鏈微定位平臺(tái)的設(shè)計(jì)
更多相關(guān)文章: 微定位平臺(tái) 橋式機(jī)構(gòu) 平行板機(jī)構(gòu) 柔性鉸鏈 有限元分析 優(yōu)化設(shè)計(jì)
【摘要】:設(shè)計(jì)了一種以平行板鉸鏈機(jī)構(gòu)進(jìn)行導(dǎo)向,以橋式機(jī)構(gòu)進(jìn)行位移放大的新型壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)微定位平臺(tái)。應(yīng)用彈性力學(xué)和材料力學(xué)理論建立該平臺(tái)的橋式放大機(jī)構(gòu)和平行板鉸鏈機(jī)構(gòu)的理論模型,分析了平臺(tái)的驅(qū)動(dòng)力、輸出位移、剛度和固有頻率,并運(yùn)用Matlab軟件優(yōu)化了橋式機(jī)構(gòu)鉸鏈長(zhǎng)度、厚度,平行板鉸鏈長(zhǎng)度及厚度等幾何參數(shù),獲得了微定位平臺(tái)的最優(yōu)值。對(duì)優(yōu)化后的結(jié)果進(jìn)行了有限元仿真,并搭建了測(cè)試系統(tǒng)對(duì)平臺(tái)性能進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試結(jié)果顯示,理論分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的最大誤差為9.8%,有限元分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的最大誤差為4.2%,得到的結(jié)果驗(yàn)證了理論分析和有限元分析的正確性,實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)體積小,放大倍數(shù)高,位移輸出大的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
【作者單位】: 上海大學(xué)機(jī)電工程與自動(dòng)化學(xué)院;蘇州大學(xué)機(jī)器人與微系統(tǒng)研究中心;哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)器人技術(shù)與系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】: 微定位平臺(tái) 橋式機(jī)構(gòu) 平行板機(jī)構(gòu) 柔性鉸鏈 有限元分析 優(yōu)化設(shè)計(jì)
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.50905105) 上海市自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.13ZR1415800) 上海市教育委員會(huì)科研創(chuàng)新資金資助項(xiàng)目(No.14YZ008)
【分類號(hào)】:TH703
【正文快照】: 1引言隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,微/納米定位平臺(tái)在微機(jī)電系統(tǒng)、航空航天、超精密加工、微外科手術(shù)、光學(xué)精密工程、電子及生物醫(yī)療等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用[1-5]。而采用壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)的柔性鉸鏈機(jī)構(gòu),兼具壓電陶瓷的位移分辨率高、體積小、響應(yīng)速度快、輸出力大及靜態(tài)不發(fā)熱
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