柔性铰链微定位平台的设计

被引：61

作者：

马立 ^{[1
,2
]}

谢炜 ^{[1
]}

刘波 ^{[1
]}

孙立宁 ^{[2
,3
]}

机构：

[1] 上海大学机电工程与自动化学院

[2] 苏州大学机器人与微系统研究中心

[3] 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室

来源：

光学精密工程 | 2014年 / 22卷 / 02期

基金：

上海市自然科学基金;

关键词：

微定位平台; 桥式机构; 平行板机构; 柔性铰链; 有限元分析; 优化设计;

D O I：

暂无

中图分类号：

TH703 [结构];

学科分类号：

摘要：

设计了一种以平行板铰链机构进行导向,以桥式机构进行位移放大的新型压电陶瓷驱动微定位平台。应用弹性力学和材料力学理论建立该平台的桥式放大机构和平行板铰链机构的理论模型,分析了平台的驱动力、输出位移、刚度和固有频率,并运用Matlab软件优化了桥式机构铰链长度、厚度,平行板铰链长度及厚度等几何参数,获得了微定位平台的最优值。对优化后的结果进行了有限元仿真,并搭建了测试系统对平台性能进行了测试。测试结果显示,理论分析与实验结果的最大误差为9.8%,有限元分析与实验结果的最大误差为4.2%,得到的结果验证了理论分析和有限元分析的正确性,实现了平台体积小,放大倍数高,位移输出大的设计目标。

引用

页码：338 / 345

页数：8

共 12 条

[1] 具有角度修正功能的大行程二维纳米工作台 [J].

张昔峰 ;

黄强先 ;

袁钰 ;

黄帅 .

光学精密工程, 2013, (07) :1811-1817

[2] 光刻投影物镜中的透镜X-Y柔性微动调整机构 [J].

赵磊 ;

巩岩 ;

赵阳 .

光学精密工程, 2013, 21 (06) :1425-1433

[3] 3自由度精密定位平台的运动特性和优化设计 [J].

胡俊峰 ;

张宪民 .

光学精密工程, 2012, 20 (12) :2686-2695

[4] 基于气囊缓冲的载人空降乘员防护装置优化设计 [J].

刘鑫 ;

张志勇 .

机械工程学报, 2012, 48 (21) :168-174

[5] 微/纳米定位平台的动态特性分析与试验 [J].

林超 ;

俞松松 ;

程凯 ;

崔新辉 ;

陶友淘 ;

王静超 .

浙江大学学报(工学版), 2012, 46 (08) :1375-1381+1396

[6]

A millimeter-range flexure-based nano-positioning stage using a self-guided displacement amplification mechanism[J] . Jung-Jae Kim,Young-Man Choi,Dahoon Ahn,Beomseok Hwang,Dae-Gab Gweon,Jaehwa Jeong.Mechanism and Machine Theory . 2011

[7]

Precision tracking control of a biaxial piezo stage using repetitive control and double-feedforward compensation[J] . Chi-Ying Lin,Po-Ying Chen.Mechatronics . 2010 (1)

[8]

Analytical modeling, optimization and testing of a compound bridge-type compliant displacement amplifier[J] . Qingsong Xu,Yangmin Li.Mechanism and Machine Theory . 2010 (2)

[9]

Displacement amplifier for piezoelectric actuator based on honeycomb link mechanism[J] . Mikio Muraoka,Shin Sanada.Sensors ＆ Actuators: A. Physical . 2009 (1)

[10]

Analysis of parasitic motion in parallelogram compliant mechanism[J] . Zongyue Ni,Dawei Zhang,Yingjun Wu,Yanling Tian,Ming Hu.Precision Engineering . 2009 (1)

← 1 2 →