基于柔顺机构的三自由度大行程微纳定位平台研究

发布时间：2021-02-25 06:38

　　随着半导体技术、精密加工和精密测量技术的发展,研究较大行程的微纳定位平台将具有更重要的意义。本文研究了一种三自由度大行程的微纳定位平台,完成了该平台的整体结构设计,并结合柔度矩阵法、有限元分析等方法对该平台的静动态特性进行了研究。在微纳定位平台的设计方面,以柔顺机构作为设计理念,利用柱状菱形柔性铰链、复合平行四杆导向机构以及结构一体化的设计模式,完成了一种三自由度大行程的微纳定位平台的结构设计。该平台由上下两部分并联组成:上层机构采用四个复合柔顺四杆机构连接在中心工作平台的四个侧面,实现对平台X或Y方向的运动导向,该四杆机构还嵌入了矩形柔性单元,形成了平台沿竖直方向的导向运动,同时上层的柔顺机构将驱动器与平台的中心工作部分进行隔离,减少了额外的运动对驱动器的影响;下层机构采用了八立柱结构,固定平台通过四根柱状菱形柔性铰链与第二运动平台相连接,第二运动平台再通过另外的四根柱状菱形柔性铰链与中心工作平台相连接,从而形成一种立体化的柔顺四杆机构,实现平台沿竖直方向的运动,同时具有X和Y方向的运动能力。对称设计该定位平台的结构,可以有效的抑制平台的耦合位移的产生。在微定位平台的理论建模与动力学... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

气体静压微定位工作台[36]33[37]

计的过程中采用的驱动方式是直流电机和丝杠螺母。图 1-1 气体静压微定位工作台[36]33航天大学的时运来[37]等人设计了一款粘滑驱动式的1-2 所示。该平台将柔性铰链敦豪惯性质量块以及弹基座，并与压电陶瓷堆、陶瓷球固连为定子，安装在动平台之间的预压力可以调节，从而获得更加的驱40 mm 40 mm 18 mm，质量为32 g，通过实验表明10 nm的运动步长，速度为 2.5 mm/s。通过位移的累m。直流电机导向机构丝杠干涉仪螺母气源 气压轴承

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文主要是通过新型的快速尺蠖式原理设计的驱动器来作台-的尺寸结构更加紧凑，这种结构上的优势主现。位移测量的反馈方式即在控制系统中的测量反仪，工作平台中关于输出位置的精确测量可以通过使定位工作平台中的定位行程达到100 mm，获得移动步距的大小为50 nm。位移传感器 干涉仪

【参考文献】：
期刊论文
[1]黏滑驱动式小型精密运动平台[J]. 时运来,娄成树,张军,程丁继.  光学精密工程. 2018(05)
[2]直角柔性铰链平行四杆机构的导向位移分析[J]. 叶果,李威,王禹桥,杨雪峰.  中国矿业大学学报. 2010(02)
[3]大行程纳米级压电微动工作台的设计与试验研究[J]. 胡长德,赵美蓉,李咏强,高娟,朱砂.  传感技术学报. 2009(06)
[4]纳米操作系统的研究现状与关键技术[J]. 王乐锋,荣伟彬,孙立宁.  制造技术与机床. 2007(03)
[5]基于叠片式柔性铰链和压电陶瓷电动机的大行程直线驱动导轨设计[J]. 石旭东,李健丽,王立文.  制造技术与机床. 2007(02)

硕士论文
[1]二维宏微驱动平台及其去耦合技术研究[D]. 管凯敏.浙江大学 2014
[2]基于直线电机宏微双重驱动大行程精密定位台的研究[D]. 胡兵.广东工业大学 2013
[3]多足箝位式压电直线电机的研究[D]. 潘雷.南京航空航天大学 2012
[4]光栅尺位移测量仪表的研究[D]. 苏红.西北农林科技大学 2008
[5]二维超精工件台及其控制系统的研究[D]. 桑武斌.浙江大学 2008



本文编号：3050596