具有高位移增幅特性的柔顺并联式x-y-θ微动平台

作者：吴高华; 杨依领^*; 李国平; 娄军强; 魏燕定

来源：机器人, 2020, 42(01): 1-9.

DOI：10.13973/j.cnki.robot.190044

• 微动平台
• 柔顺机构
• 压电驱动
• 多自由度

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.

• 单位
  浙江大学; 宁波大学