具有高位移增幅特性的柔顺并联式x-y-θ微动平台 |
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引用本文: | 吴高华,杨依领,李国平,娄军强,魏燕定.具有高位移增幅特性的柔顺并联式x-y-θ微动平台[J].机器人,2020,42(1):1-9. |
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作者姓名: | 吴高华 杨依领 李国平 娄军强 魏燕定 |
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作者单位: | 1. 宁波大学机械工程与力学学院, 浙江 宁波 315211;2. 浙江大学机械工程学院浙江省先进制造技术重点实验室, 浙江 杭州 310027 |
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基金项目: | 国家自然科学基金;浙江省自然科学基金 |
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摘 要: | 考虑到微装配和微操作任务对微动平台高位移增幅比、多自由度和低输出耦合比的要求,结合柔顺放大机构和复合平行四边形机构,设计了一种并联式x-y-θ微动平台.首先根据伪刚体方法得到了微动平台的静、动力学模型,然后采用有限元仿真分析了平台的输出位移、转动角度、共振频率和输出耦合比,最后搭建实验测控系统验证了微动平台的开环性能.实验结果表明:微动平台在x和y轴方向的位移增幅比分别为8.1和8.3;当输入位移为20μm时,平台的行程为162.2μm×165.6μm×2547.1μrad,x、y平动方向的1阶共振频率为224.6 Hz和227.7 Hz,x与y轴方向平动时的输出耦合比分别为0.86%和0.91%.位移增幅比和1阶共振频率的实验结果与有限元仿真之间的相对误差分别小于27.2%和6.4%,故而实验测试验证了理论模型和有限元仿真分析的有效性.
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关 键 词: | 微动平台 柔顺机构 压电驱动 多自由度 |
收稿时间: | 2019-01-28 |
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