基于壓電驅動的大行程完全解耦的二自由度微-納定位平臺的設計與研究.pdf

1、微定位技術是精密加工、精密測量、精密工程等微觀研究領域中的關鍵技術，微動定位平臺是精密定位技術中的一項重要載體。XY微/納操作手主要實現(xiàn)平面內XY方向的位移平動，定位精確、易于實現(xiàn)，在光纖對接、微創(chuàng)手術、生物工程等領域具有重要的研究意義。本文以基于壓電陶瓷驅動的XY微動定位平臺為研究對象，結合并聯(lián)構型和柔性鉸鏈，分析和研究了微動定位平臺的關鍵技術。通過機構運動構型和平臺元件的選擇，運用理論計算和有限元分析方法分析了一種新穎的大行程完全解

2、耦的XY微動平臺運動，為平臺簡單控制的實現(xiàn)和有效保護壓電陶瓷驅動器奠定了基礎。本論文的主要內容及章節(jié)安排如下:
　　 第一章分析了微動定位平臺系統(tǒng)及其研究的意義，并綜述了微動定位平臺系統(tǒng)的國內外研究現(xiàn)狀及其發(fā)展，最后給出了本論文的主要研究內容。
　　 第二章基于微定位機構對微定位系統(tǒng)性能的重要影響，在微定位機構的選型、柔性鉸鏈放大機構和移動副的選取方面進行了比較和分析。結合并聯(lián)構型、雙四桿柔性移動副、橋式運放機構，通過有

3、效組合設計了一種新穎的大行程完全解耦的微動定位平臺。
　　 第三章根據(jù)力與位移在不同坐標系間的轉換，結合串、并聯(lián)機構中力與位移的傳導，推導出柔順機構在任意點處的柔度矩陣，利用這種方法依次建立移動副、橋式放大機構和微定位平臺的柔度模型，結合拉格朗日能量法和機械振動理論，建立了平臺的動力學模型和前兩階固有頻率計算公式。
　　 第四章考慮到壓電陶瓷驅動的微動定位平臺的工作原理，根據(jù)驅動器驅動位移和鉸鏈所受應力原則，確定機構各尺