基于杠桿放大機(jī)構(gòu)的二自由度微操作平臺設(shè)計與研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的逐步發(fā)展，人類的研究領(lǐng)域也進(jìn)行了不斷的拓展，從最先開始的宏觀的大型的宏觀世界逐步轉(zhuǎn)向微觀的細(xì)小的微納米世界，并且取得了許多重大成果，特別是在生物醫(yī)療研究領(lǐng)域，微操作機(jī)器人的出現(xiàn)對于生物醫(yī)療意義重大并使得生物醫(yī)療研究獲得了飛速的發(fā)展。近些年科學(xué)技術(shù)逐步的發(fā)展方向是微型化和精密化，即設(shè)備更加微小和操作更加精密，微操作機(jī)器人很大程度的改變?nèi)祟惖纳罘绞?現(xiàn)如今各種微納米機(jī)器人的研究成果的問世，各種微操作機(jī)器人產(chǎn)品的出現(xiàn)，大大方便

2、了人們的生活。
　　本文所研究的是基于杠桿放大機(jī)構(gòu)的二維微操作平臺，平臺采用的并聯(lián)的方式，可以實(shí)現(xiàn)x和y兩個方向的運(yùn)動，采用了柔性鉸鏈的連接來替代了傳統(tǒng)鉸鏈，因為柔性鉸鏈變形的位移較小，所以采用了二級杠桿放大機(jī)構(gòu)來增大輸出位移，驅(qū)動器上選取的是壓電陶瓷驅(qū)動器來進(jìn)行驅(qū)動，這是本文所設(shè)計的微操作平臺的結(jié)構(gòu)。在文章中，首先對微操作機(jī)器人進(jìn)行了簡單介紹，對論文的研究目的,和國內(nèi)外研究背景作了說明，然后對柔性鉸鏈，壓電陶瓷，杠桿放大機(jī)構(gòu)性能

3、和原理做了分析，通過對幾種結(jié)構(gòu)的對比和分析，給出了本文選擇某種結(jié)構(gòu)的原因，接著對微操作平臺進(jìn)行了靜力學(xué)的分析算出平臺的輸入和輸出柔度并用粒子群算法（PSO）以固有頻率較大為目標(biāo)函數(shù)，對平臺進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，找到平臺尺寸的最優(yōu)解。最后利用ANSYS軟件對平臺進(jìn)行了有限元的模擬仿真，得出了應(yīng)力，位移和四階模態(tài)圖。
　　文章的結(jié)尾對本次工作做了簡單的概括總結(jié)和對未來的展望，對存在的不足也進(jìn)行了認(rèn)真的分析，希望可以在日后的工作中通過持續(xù)的改進(jìn)