基于混合型柔顺铰链的平面三自由度微定位平台研究

发布时间：2021-08-06 00:23

　　在微电子装配、细胞操作、光学工程等领域,具有微米级行程、纳米级精度的微定位平台是重要的支撑技术。柔顺机构无间隙、免装配,可以消除回程误差,是微定位平台的重要实现形式。同时实现大行程与高精度是柔顺微定位平台的研究热点与难点。本文提出一种可以平衡柔顺机构在行程与精度间矛盾的混合柔顺铰链,进而对基于新型铰链的平面三自由度微定位平台进行研究,主要内容如下。首先,提出一种兼顾直圆柔顺铰链与直梁柔顺铰链优点的混合型柔顺铰链,并对其进行静力学分析与优化设计。基于卡氏第二定理推导了混合铰链的柔度公式,进而计算了混合铰链的输出位移,并与有限元仿真的输出位移相比较,发现两者之间具有较大的误差。因此,将有限元仿真得到混合铰链在各个方向的输出位移,运用拟合的方法得到了混合铰链的柔度公式。结果表明,运用拟合的方法得到混合铰链的柔度公式来计算得到的输出位移与仿真的输出位移具有很小的误差。将混合铰链、直圆铰链与直梁铰链进行比较,结果表明,混合铰链较直圆铰链的回转位移大;混合铰链较直梁铰链的回转精度高。建立尺寸优化的数学模型,运用MATLAB对混合铰链进行尺寸优化,得到了混合铰链的最佳尺寸。接着,对基于新型混合柔顺铰... 

【文章来源】：佛山科学技术学院广东省

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1双曲杆型空心2008年，宗光华等[26]

图 1-1 双曲杆型空心2008 年，宗光华等[26]设计出了一种新型的导向机构能够输出毫米级的行程，并且具有非常小的耦合位移，小于近些年来，出现了各种不同用途的柔顺并联机构。研究者们对三自由度柔顺并联27,28]和六自由度并联机构间、提高运动精度和灵敏性、降低制造成本双曲杆型空心柔顺铰链[24]图 1-2 分布式叶片形转动设计出了一种新型的柔顺直线导向机构，如图导向机构能够输出毫米级的行程，并且具有非常小的耦合位移，小于图 1-3 柔顺直线导向机构[26][29,30]的研究最为活跃，并且也取得了许多成果。间、提高运动精度和灵敏性、降低制造成本受到诸多学者的青睐，因此分布式叶片形转动柔顺铰链[25]直线导向机构，如图 1-3 所示。该1μm。也取得了许多成果。增加工受到诸多学者的青睐，因此成为诸多

图 1-2 所示，这种双曲杆型空心光华等[26]设计出了一种新型的够输出毫米级的行程，并且具有非常小的耦合位移，小于所示，这种铰链是利用了曲线簧片来构建，能够输双曲杆型空心柔顺铰链[24]图 1-2 分布式叶片形转动设计出了一种新型的柔顺直线导向机构，如图够输出毫米级的行程，并且具有非常小的耦合位移，小于利用了曲线簧片来构建，能够输分布式叶片形转动直线导向机构，如图 1


本文编号：3324720