作者单位
摘要
河南理工大学 机械与动力工程学院,河南焦作454000
为了研究微/纳米技术在光学、精密加工和精确定位等领域的应用,提出了一种线性偏摆复合型压电微动平台,以实现线性运动和偏摆运动。对平台的组成和工作原理进行阐述,建立两种运动的数学模型,并进行运动性能仿真。根据拟定的尺寸加工出样机,对样机的运动能力和频响特性进行测试。最后,通过比例积分微分(Proportional Integral Derivative, PID)反馈实现对平台的跟踪控制。仿真和实验结果表明:该平台具有良好的运动精度和解耦性,一阶固有频率可以达到333.8 Hz,能够实现24.924 μm的线性运动和1.330 mrad的角度摆动,实现了微/纳米级别的运动,在精密光学、精确定位等领域具有广阔的应用前景。
微动平台 线性运动 偏摆运动 柔性机构 数学模型 micro-motion platform linear motion yaw motion flexible mechanism mathematical model 
光学 精密工程
2022, 30(9): 1058
作者单位
摘要
广东工业大学 广东省微纳加工技术与装备重点实验室,广东 广州 510006
采用直圆型柔性铰链设计了承载能力较大的双柔性平行六连杆微纳定位平台,并对其性能进行了测试。基于柔性铰链经典刚度公式计算了直圆型柔性铰链转动刚度,推导了双柔性平行六连杆微动平台在运动方向的整体刚度函数; 建立了平台的动力学模型,得到了平台的固有频率解析式。基于静动态特性优化设计了双柔性平行六连杆微纳定位平台,得到了平台的优化参数。基于激光干涉仪和多普勒激光测振仪建立了平台的静动态特性测试系统。 对微纳定位平台进行了试验和测试,结果显示: 刚度的理论计算值为7.92 N/μm,试验值为7.44 N/μm,误差为6.5%; 固有频率的理论模型值为349.9 Hz,实验值为342.2 Hz,误差为2.3%。空载和加载为250、500、2 000、2 250、2 500 g时的平台位移表明加载不均匀会对平台输出位移产生较大的影响,当加载为2 500 g时,不均匀加载对位移的影响量约为均匀加载的5倍。此外,平台最大位移为56.59 μm。重复定位精度测试显示,在施加电压50、100、150 V时,定位平台在同一输入电压下的位移最大偏差为0.896 μm。实验结果表明,建立的双柔性平行六连杆的刚度和固有频率计算模型是正确的,设计的微动平台的最大位移及精度可满足设计要求。
双柔性平行六连杆 微动平台 刚度 固有频率 激光干涉仪 多普勒激光测振仪 a pair of flexible parallel six-bar linkages micro motion platform stiffness natural frequency laser interferometer laser Doppler vibrometer 
光学 精密工程
2015, 23(10): 2860

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