当前位置:主页 > 科技论文 > 机械论文 >

放大率可变的微操作平台的设计与研究

发布时间:2017-10-09 19:44

  本文关键词:放大率可变的微操作平台的设计与研究


  更多相关文章: 微操作平台 柔性铰链 可变放大率 柔度矩阵


【摘要】:本文出于同时得到大的工作空间和高分辨率的目的,设计了一种新颖的放大率可变的二自由度微操作平台。平台以柔顺铰链作为运动机构,利用压电陶瓷进行驱动,同时采用杠杆放大机构来补偿压电陶瓷驱动器行程小的不足,获得了较高的运动精度和较大的工作空间。但是位移放大器的引入使得微操作平台难以同时获得大行程特性和驱动器的高分辨特性。为了解决之一矛盾,本文介绍了一种可且切换支点的杠杆机构,能够使得平台在工作过程中根据需要随时切换放大率或分辨率,使得压电驱动器的高分辨特性得以充分利用。 作为一种数学方法的改进和补充,本文第三章详细介绍了一种先降维再升维的矩阵处理方法,,解决了对称的闭环杠杆结构的建模问题,并为一般的闭环结构的建模问题提供了一种新的思路。另外,本文第四章还介绍了一种矩阵方程法,能够提高杠杆机构柔度矩阵的计算精度。最后用有限元方法验证了上述两种方法的精确度。
【关键词】:微操作平台 柔性铰链 可变放大率 柔度矩阵
【学位授予单位】:天津理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TP242;TH112
【目录】:
  • 摘要5-6
  • Abstract6-9
  • 第一章 绪论9-17
  • 1.1 引言9
  • 1.2 国内外研究现状9-16
  • 1.2.1 柔性铰链9-13
  • 1.2.2 以柔性铰链为主要运动机构的微操作机器人13-16
  • 1.3 本文主要内容16-17
  • 第二章 微操作平台的结构设计17-21
  • 2.1 引言17
  • 2.2 位移放大器的结构设计17-18
  • 2.3 柔性铰链的选择18
  • 2.4 平台整体结构的设计18-19
  • 2.5 平台制作材料的选择19-20
  • 2.6 本章小结20-21
  • 第三章 柔度矩阵法的改进研究21-28
  • 3.1 引言21
  • 3.2 柔度矩阵法回顾21-23
  • 3.3 先降维再升维的矩阵方法23-26
  • 3.3.1 降维原理24-25
  • 3.3.2 升维原理25-26
  • 3.4 精度分析26-27
  • 3.5 本章小结27-28
  • 第四章 动态静力学分析28-36
  • 4.1 引言28
  • 4.2 静力学模型28-32
  • 4.2.1 位移放大器的柔度模型28-31
  • 4.2.2 平台的柔度模型31-32
  • 4.3 动力学模型32-35
  • 4.3.1 平台的动能32-35
  • 4.3.2 平台的固有频率35
  • 4.4 本章小结35-36
  • 第五章 平台的尺寸优化36-41
  • 5.1 引言36
  • 5.2 平台各部分的尺寸约束36-38
  • 5.2.1 平台输入刚度原则36-37
  • 5.2.2 材料的许用应力原则37-38
  • 5.3 尺寸优化38-40
  • 5.4 本章小结40-41
  • 第六章 有限元分析41-51
  • 6.1 引言41
  • 6.2 放大器的性能分析41-45
  • 6.3 平台的整体性能分析45-50
  • 6.3.1 平台的输入刚度和放大率46-48
  • 6.3.2 平台的输出柔度48-49
  • 6.3.3 应力分析及平台工作空间49
  • 6.3.4 寄生运动分析49-50
  • 6.4 本章小结50-51
  • 第七章 结论与展望51-52
  • 参考文献52-56
  • 发表论文和科研情况说明56-57
  • 致谢57-58

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李德选,罗翔,田梦倩,颜景平;一种适用于微操作的驱动技术[J];机械设计;2004年12期

2 王会香;孙立宁;荣伟彬;陈立国;刘亚欣;;面向生命科学领域的微操作技术的研究综述[J];仪器仪表学报;2006年01期

3 李剑锋;费仁元;刘德忠;吴光中;管长乐;杨小勇;;基于高频微幅振动的微操作机器人实验系统[J];北京工业大学学报;2008年03期

4 李瑰贤,彭云峰,张欣;微机械构件间和微操作过程中的力及影响因素分析[J];南京理工大学学报(自然科学版);2005年05期

5 刘劲松,孙立宁,程树康,蔡鹤皋;基于力反馈机器人宏/微操作系统的研究[J];电工技术学报;1996年03期

6 金振林,高峰,李金良;并联3-2-1结构新型微操作手及其承载能力分析[J];中国机械工程;2002年02期

7 谢少荣,赵新,罗均;拟实环境辅助微操作工具Z方向定位研究[J];机械设计与制造;2002年04期

8 孙立宁,荣伟彬,刘品宽,蔡鹤皋;主从式遥微操作机器人力反馈控制系统的研究[J];机器人;2002年04期

9 孙立宁,谭福生,荣伟彬,朱疆,孔民秀;微操作机器人的虚拟现实体系结构研究[J];组合机床与自动化加工技术;2003年07期

10 张明;周权;;一种基于图像拼接技术的微操作系统[J];中国制造业信息化;2009年09期

中国重要会议论文全文数据库 前8条

1 孙明竹;赵新;程小燕;孙程;卢桂章;;面向复杂作业的微操作机器人关键技术研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年

2 尹昕;卢桂章;赵新;;微操作中基于全局视野的显微视频反馈的解决方案[A];2005年中国智能自动化会议论文集[C];2005年

3 张闯;卢桂章;赵新;;面向微操作应用的自动寻针、调焦和针尖定位算法及其实现[A];2005年中国智能自动化会议论文集[C];2005年

4 姚保利;雷铭;;多功能光学微操作平台及应用[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年

5 于靖军;毕树生;宗光华;;全柔性机构在微操作机器人系统中的应用[A];第十二届全国机构学学术研讨会论文集[C];2000年

6 张玮光;刘俊玲;赵新;卢桂章;;微操作机器人编程语言[A];2007年中国智能自动化会议论文集[C];2007年

7 孙明竹;赵新;孙程;卢桂章;;微操作机器人系统全局视野中的批量细胞重定位研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年

8 成梦娇;石峰;;磁性多层膜修饰的玻璃纤维在外磁场诱导下的微操作及三维结构的构筑[A];中国化学会第27届学术年会第16分会场摘要集[C];2010年

中国重要报纸全文数据库 前9条

1 “863”计划机器人技术主题专家组;微机器人渗入微观世界[N];计算机世界;2002年

2 ;面向生物医学工程的微操作机器人系统[N];中国医药报;2003年

3 记者 李靖 孟华;微操作机器人能为细胞“打针”[N];新华每日电讯;2001年

4 庞晓敏 张淑英;微操作机器人诞生[N];新华每日电讯;2000年

5 记者 陈敬农 通讯员 赵如江;首台光学微操作微加工装置问世科大[N];科技日报;2000年

6 庞晓敏 张淑英;微操作机器人在津诞生[N];中国知识产权报;2000年

7 ;ESWC 中国区城市预选赛冠军的体验[N];中国电脑教育报;2004年

8 ;联想锋行 助力玩家夺冠[N];中国计算机报;2004年

9 王炳坤;纳米操作机器人问世[N];中国矿业报;2005年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 杨雪锋;压电式生物细胞微操作台建模及控制策略研究[D];中国矿业大学;2009年

2 陈涛;基于复合振动的粘着控制微操作技术及其实验研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

3 孙明竹;面向复杂作业的微操作机器人系统视觉反馈与定位研究[D];南开大学;2009年

4 韩江义;带力觉反馈的主从式遥微操作系统研制与实验研究[D];南京航空航天大学;2010年

5 徐征;微操作系统中定位控制、人机交互和微量注射问题研究[D];大连理工大学;2003年

6 秦磊;基于双质量摩擦振子的黏滑驱动机理及实验研究[D];哈尔滨工业大学;2007年

7 王乐锋;微构件粘着接触模型和基于粘着力的微操作方法研究[D];哈尔滨工业大学;2008年

8 王化明;智能制造中的微操作/微装配系统基础技术研究[D];南京航空航天大学;2005年

9 宋宇;面向微操作的微小型机器人视觉伺服技术研究[D];哈尔滨工业大学;2007年

10 于保军;基于显微视觉的微操作系统及其伺服控制研究[D];吉林大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 关楠楠;基于微量试剂分配控制的微操作方法和实验研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

2 谷珂;激光穿透键合机理及其并联微操作平台的研究[D];南京航空航天大学;2007年

3 王希花;一种基于微米级物体操作的微操作系统的研究[D];哈尔滨工程大学;2008年

4 许意华;两级串并联微操作机器人运动学研究及监控系统开发[D];北京工业大学;2001年

5 王英翘;三维微操作运动及定位控制的研究[D];大连理工大学;2002年

6 钟辉;显微视觉力觉控制的生物微操作系统研究[D];厦门大学;2008年

7 蒋赞;助力机械手提升系统及微操作力控制研究[D];哈尔滨工程大学;2009年

8 陈驰;少自由度微操作机器人机构分析及运动仿真的研究[D];电子科技大学;2005年

9 肖献强;基于机器视觉的宏/微双驱动微操作系统的研究[D];吉林大学;2006年

10 刘涛畴;基于液体介质粘着作用控制的微操作方法和实验研究[D];哈尔滨工业大学;2010年



本文编号:1002084

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jixiegongcheng/1002084.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户f2830***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com