六自由度柔性精密传动与定位平台的静态特性分析
本文关键词:六自由度柔性精密传动与定位平台的静态特性分析
【摘要】:基于柔顺机构学、机械原理和空间机构学,设计了由压电陶瓷驱动器驱动的六自由度柔性精密定位平台。利用伪刚体法和虚功原理对平台进行静力学分析,得到了沿X、Y、Z轴移动,绕X、Y轴摆动和绕Z轴转动6个自由度的静态刚度及运动特性,利用APDL对定位平台的结构进行优化,得到了平台6个方向运动的最大行程。对定位平台进行有限元仿真,并通过搭建的实验平台进行测试,将实验结果与理论结果和仿真结果进行对比分析,验证了理论模型的正确性及平台结构的合理性。
【作者单位】: 重庆大学机械传动国家重点实验室;上海宇航系统工程研究所;上海市空间飞行器机构重点实验室;
【基金】:上海市空间飞行器机构重点实验室开放课题(SM2014D201) 重庆大学机械传动国家重点实验室自主研究项目(0301002109150)
【分类号】:TH703
【正文快照】: 0引言随着半导体器件、集成电路、微型机械等技术的发展与需求,对定位系统的分辨率、响应及精度有了更高的要求[1-2]。以压电陶瓷为驱动的柔顺精密定位平台[3-4],依靠柔性铰链的弹性变形传递运动与力,无需装配,结构紧凑,并具有功耗小、无摩擦、位移分辨率高、精度高、输出力大
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 张从鹏;刘强;;直线电机气浮精密定位平台设计与控制[J];北京航空航天大学学报;2008年02期
2 马立;谢炜;刘波;孙立宁;;柔性铰链微定位平台的设计[J];光学精密工程;2014年02期
3 于靖军,毕树生,宗光华;柔性平行导向机构的静刚度分析[J];机械科学与技术;2003年02期
4 张金龙;刘阳;郭怡倩;刘京南;内田敬久;;纳米级超精密定位工作台的研究[J];机械工程学报;2011年09期
5 时运来;张含蕾;李玉宝;金家楣;赵淳生;;基于直线型超声电机的两自由度精密定位平台(英文)[J];Transactions of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics;2008年03期
6 林超;俞松松;程凯;刘刚;余红华;;大行程5-DOF微纳传动平台的设计及特性分析[J];中国机械工程;2010年22期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 叶果;李威;王禹桥;杨雪峰;;直角切口柔性平行四杆机构的输出位移分析[J];工程设计学报;2009年04期
2 胡俊峰;张宪民;;3自由度精密定位平台的运动特性和优化设计[J];光学精密工程;2012年12期
3 田艳兵;王涛;王美玲;张栋;;波纹管驱动超精密定位平台建模及复合控制[J];电机与控制学报;2014年07期
4 许素安;谢敏;孙坚;陈乐;王桂荣;;基于压电陶瓷光电相移驱动的大行程纳米定位系统[J];光学精密工程;2014年10期
5 付亮亮;何欣;王忠善;;大长条形反射镜支撑方案设计[J];光电工程;2014年11期
6 李蓓智;杨永金;杨建国;张家梁;徐源;;精密微位移工作台的设计与性能分析[J];机械设计与研究;2008年04期
7 范叶森;王三民;袁茹;杨振;;集中式柔性机构动力学等效分析方法研究[J];机械科学与技术;2007年07期
8 杨斌堂;徐彭有;孟光;杨德华;许文秉;谭先涛;;大行程精密定位超磁致伸缩驱动器的设计与控制[J];机械工程学报;2012年01期
9 王南;张莉婷;郝莉红;;空间3-UPU/UPU机构的刚度分析[J];河北工程大学学报(自然科学版);2012年03期
10 胡俊峰;徐贵阳;;四种不同柔性铰链的三自由度微定位平台性能比较[J];机械设计与制造;2014年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 胡小文;龚发云;王选择;;丝杠传动工作台运动特性与误差分析[A];武汉机械设计与传动学会第17届学术年会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 雷金;洛仑兹平面电机的结构动态特性研究[D];华中科技大学;2010年
2 权建洲;高速工况下H型桁架定位平台的建模与同步控制[D];华中科技大学;2010年
3 沈浩;蝶形半导体激光器自动化封装的关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 刘平安;柔性关节及3-DOF微动平面并联机器人设计与分析[D];北京交通大学;2008年
5 李志鑫;超精密气浮定位平台动力学特性优化研究[D];华中科技大学;2008年
6 田学光;测绘相机标定转台结构系统关键技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2010年
7 曹佃生;高精度大行程柔性位移平台技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
8 秦岩丁;两自由度精密定位平台结构设计与运动控制[D];天津大学;2011年
9 张佳楫;五自由度磁悬浮平面电机控制技术研究[D];西安交通大学;2013年
10 陈乾伟;新型多工作模式塔形直线超声电机的研究[D];南京航空航天大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈颖;大型双驱动玻璃切割机运动误差分析及控制[D];北方工业大学;2011年
2 宋战波;三维表面粗糙度测量的关键技术研究[D];河南科技大学;2010年
3 朱明;适用于微位移机构的弹性铰链特性分析及试验研究[D];南京航空航天大学;2011年
4 俞松松;多尺度微/纳米定位系统的设计、分析及试验研究[D];重庆大学;2011年
5 程建群;微动机器人柔性关节及优化设计[D];华东交通大学;2011年
6 张兵;3-SPR型并联解耦六维力传感器的研究[D];燕山大学;2012年
7 李琳琳;3-5R并联微动机构运动分析和控制基础研究[D];燕山大学;2012年
8 龚文;一种新型3-RPC并联微动机构的设计与分析[D];燕山大学;2012年
9 宋蓓莉;RD400C冷室压铸机合模机构的设计及有限元分析[D];武汉大学;2005年
10 师丽菊;三自由度弹性铰链机器人静刚度与动力学研究[D];燕山大学;2006年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡长德;赵美蓉;李咏强;高娟;朱砂;;大行程纳米级压电微动工作台的设计与试验研究[J];传感技术学报;2009年06期
2 孙麟治;李鸣鸣;程维明;;精密定位技术研究[J];光学精密工程;2005年S1期
3 陶家生;闭式双排节流孔矩形气浮导轨的计算方法(二)[J];光学精密工程;1997年01期
4 王伟;胡鹏浩;郑群;宋昆鹏;;一种并联微动工作台柔性机构的理论设计方法[J];工业计量;2006年06期
5 胡俊峰;张宪民;;3自由度精密定位平台的运动特性和优化设计[J];光学精密工程;2012年12期
6 赵磊;巩岩;赵阳;;光刻投影物镜中的透镜X-Y柔性微动调整机构[J];光学精密工程;2013年06期
7 张昔峰;黄强先;袁钰;黄帅;;具有角度修正功能的大行程二维纳米工作台[J];光学精密工程;2013年07期
8 王波,董申,赵万生;利用滚珠丝杠的微动特性实现纳米级定位[J];航空精密制造技术;1998年06期
9 王立松,苏宝库,董申,张晶;大行程高精度两级定位工作台的控制方法研究[J];机械设计与制造;2001年04期
10 孙西芝,陈时锦,程凯;空气静压导轨静态性能的解析计算及分析[J];机械设计与制造;2005年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 翁秀华;双直线电机同步控制的研究[D];沈阳工业大学;2005年
2 年海威;双直线电机伺服系统同步进给控制的研究[D];沈阳工业大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王家畴;李昕欣;孙立宁;;硅基集成式微型平面纳米级定位平台控制[J];仪表技术与传感器;2009年S1期
2 卢清华;吴志伟;范彦斌;张宪民;;一种低成本微定位平台的设计与仿真[J];中国机械工程;2013年05期
3 王家畴;荣伟彬;李昕欣;孙立宁;;基于体硅工艺的定位平台制作工艺分析[J];光学精密工程;2008年04期
4 仉毅;马树元;张磊;;纳米精密磁悬浮二维定位平台的研究[J];微计算机信息;2010年01期
5 宫金良;张彦斐;胡光学;;含折叠梁型移动副的微定位平台刚度研究[J];机械设计;2012年08期
6 王家畴;荣伟彬;李昕欣;孙立宁;马立;;基于体硅工艺的集成式定位平台[J];光学精密工程;2009年02期
7 陈立国;张洋;陈涛;荣伟彬;孙立宁;;多目标拓扑优化设计在纳米定位平台中的应用[J];压电与声光;2011年02期
8 江涛;朱大昌;;空间三平移柔顺并联超精密定位平台设计与分析[J];煤矿机械;2011年10期
9 秦新燕;雷金;;磁悬浮定位平台的研究综述[J];机床与液压;2012年21期
10 洪始良;张宪民;王华;;一维精密转动定位平台的分析与设计[J];机械设计与研究;2008年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 陈美勇;周昌翰;郭智玮;;适应顺滑模型控制器于高精度定位平台之应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前3条
1 通讯员 杨立洋 李晓林;新疆移动建成手机报警定位平台[N];新疆日报(汉);2009年
2 记者 孙振刚 杨立洋;110报警迅速锁定案发位置[N];人民邮电;2009年
3 记者 吴亚东;手机报警能准确定位[N];法制日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 周振雄;多自由度精密磁悬浮定位平台的设计与研究[D];长春理工大学;2012年
2 李志鑫;超精密气浮定位平台动力学特性优化研究[D];华中科技大学;2008年
3 权建洲;高速工况下H型桁架定位平台的建模与同步控制[D];华中科技大学;2010年
4 张桂林;压电定位平台的建模与控制方法研究[D];山东大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张兴文;宏/微定位平台控制系统设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 贺瑶;微纳定位平台的迟滞非线性建模与控制技术[D];浙江大学;2013年
3 郑欢莹;纳米级微定位平台的设计和实验研究[D];天津大学;2012年
4 杨立斌;纳米级微定位平台的设计及实验研究[D];天津大学;2005年
5 宋钊;精定位平台中定位算法的研究与应用[D];北京邮电大学;2007年
6 岩君芳;具有纳米分辨力二维超精密定位平台的研制[D];中国计量学院;2012年
7 张洋;纳米定位平台的拓扑设计及其集成式闭环控制研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 宋宏鹏;二维平动并联微定位平台的结构设计与参数优化[D];山东理工大学;2010年
9 黄朋涛;平面三自由度柔顺微定位平台结构与设计研究[D];山东理工大学;2012年
10 席龙泉;基于压电驱动的大行程完全解耦的二自由度微/纳定位平台的设计与研究[D];天津理工大学;2013年
,本文编号:1288844
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