3-PRR平面三自由度纳米定位平台的设计

摘要：

本文设计了一种由压电陶瓷驱动的应变片进行检测的平面三自由度纳米定位平台,该平台采用的是平板铰链、直圆铰链及单边V型铰链导向的3-PRR结构.通过建立平台的伪刚体模型及对其进行位姿分析,获得了平台的正、逆解.同时,运用有限元分析方法对平台进行了仿真分析.搭建了3-PRR平面三自由度纳米定位平台测试实验系统对所设计平台进行试验.实验结果显示:3-PRR平台沿x轴、y轴的行程及最大转角分别为-11.32～11.41 μm、-12.47～12.76μm、3.63',对应的分辨率分别为71 nm、83 nm、1.35".理论分析结果、有限元仿真结果与实验结果的最大误差分别为5.87％、6.19％,验证了理论分析和有限元仿真的正确性.x轴及y轴的位移输出与应变片的输出电压近似呈正比关系,证实了利用应变片来检测3-PRR平台运动的可行性.

关键词：纳米定位、柔性铰链、压电陶瓷、有限元分析、位移检测

所属期刊栏目：25

分类号：TP242(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金61573238;国家科技支撑计划2015BAF10B01;上海市教育委员会科研创新项目14YZ008;江苏省先进机器人技术重点实验室基金JAR201304

在线出版日期：2017-09-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1866-1873