平面三自由度柔顺精密定位平台的优化设计

发布时间：2024-04-02 00:53

　　随着半导体集成技术,微电子技术等的不断发展,对精密定位技术的要求越来越高。 本文对精密定位技术进行了深入研究,设计了一种低输入耦合、大行程的精密定位平台, 具有一定的学术价值和实际意义。本课题得到国家自然科学基金(50375051)、教育部科学 技术重点项目(104149)、 广东省自然科学基金重点项目(036548)等基金的资助。 本文对柔性铰链式精密定位平台的结构尺寸进行了优化设计,以较大的定位范围和 较高的定位精度为目标。平台由整体式柔顺机构、压电陶瓷驱动器和LVDT位移传感器组 成。介绍了优化设计参数的选择过程,推导出了平台优化的目标函数方程,从柔性铰链的 强度、平台的固有频率、最大驱动力、输入耦合、平台几何尺寸等约束条件出发,得出了 平台设计的最优设计参数,基于优化结果,研制了一台精密定位平台。同时,对平台的输 入耦合进行了分析,讨论了有关参数对工作台输入耦合的影响程度,给出了对输入耦合有 较大影响的设计参数,研究结果对设计低耦合输入微动工作平台具有重要指导意义。 有限元仿真结果表明,平台沿X轴和Y轴的定位范围分别为±114.6微米和±132.3微米, 转角...

【文章页数】：44 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图4一1精密定位平台原形图4一1中，1为输出平台;2为LVDT位移传感器;3为定位销，对驱动器的定位装置

输出平台2.LvDT位移传感器3.定位销4.定位楔块5.压电陶瓷驱动器图4一1精密定位平台原形图4一1中，1为输出平台;2为LVDT位移传感器;3为定位销，对驱动器的定位装置进行准确定位。4为定位楔块;它主要由两个作用，一是定位作用，二是调节间隙和预紧作用;5为压电陶瓷驱动器。4....

图4一2压电陶瓷驱动器，

.2驱动器及相关性能参数图4一2为压电陶瓷驱动器，其主要性能参数如表4一2所示。表4一2驱动器的主要参数最大输出位移(微米)60声功2最大输出力(牛顿)额定电压(伏)定位精度(纳米)4500/500N一1000F2刀阴分辨率(纳米)图4一2压电陶瓷驱动器该驱动器具有极高的线性度和....

图4一6平台实验的相关设备4一，1;

03‘上内‘q︺J任图4一5常用材料的摩擦因素块调节相比螺纹调节具有更多的有点，一方面，楔块和驱动器的接触面较大，能够承受更大的载荷，而且变形小，能保证驱动器安装的直线度要求，而螺纹调节时，预紧螺母和驱动器的接触面积小，直线度得不到保证，同时由于螺纹要承受驱动器的后作用力，时间较....

本文编号：3945564