一種新型3-RRRRR并聯(lián)微動機(jī)構(gòu)的設(shè)計與分析.pdf

1、隨著科技的發(fā)展，實現(xiàn)精細(xì)操作的微動機(jī)構(gòu)正受到人們的日益關(guān)注，并將具有廣闊的應(yīng)用前景和巨大的發(fā)展?jié)摿?，為此設(shè)計滿足特定要求的新型微動柔性機(jī)構(gòu)就顯得尤為重要。
　　本文在3-RRRRR并聯(lián)機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上設(shè)計分析了一種新型的由壓電陶瓷驅(qū)動的微動機(jī)構(gòu)。具體內(nèi)容如下：
　　選取具有3個自由度的3-RRRRR并聯(lián)機(jī)構(gòu)作為基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)。根據(jù)用柔性運(yùn)動副代替剛性機(jī)構(gòu)的運(yùn)動副來實現(xiàn)微小運(yùn)動這一思想，首先設(shè)計了構(gòu)成3-RRRRR并聯(lián)微動機(jī)構(gòu)的基本元素

2、——柔性轉(zhuǎn)動副，然后結(jié)合3-RRRRR并聯(lián)機(jī)構(gòu)的不同位姿，設(shè)計了柔性機(jī)構(gòu)的四種構(gòu)型，最后通過仿真定性選出了符合自由度和精度要求的構(gòu)型。
　　作為研究3-RRRRR并聯(lián)微動機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)，分析了該微動機(jī)構(gòu)的位置反解。充分考慮微動機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，利用D-H法，經(jīng)過抽象簡化，得出了3-RRRRR并聯(lián)微動機(jī)構(gòu)的位置反解，為其精度分析奠定基礎(chǔ)。
　　微動機(jī)構(gòu)的微小運(yùn)動是通過驅(qū)動力使材料變形及其變形強(qiáng)耦合實現(xiàn)的。考慮到材料強(qiáng)度、剛度和變形強(qiáng)耦合

3、的因素，并考慮到微動機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性，采用了材料力學(xué)中內(nèi)力分析的方法，對3-RRRRR并聯(lián)微動機(jī)構(gòu)進(jìn)行靜力學(xué)分析，由此得出其承載能力，結(jié)合軟件測試的方法，進(jìn)一步得出其工作空間和輸入力和輸出位移之間的關(guān)系式，為控制該微動機(jī)構(gòu)做了鋪墊。
　　基于位置反解分析，并考慮到各種誤差源，對3-RRRRR并聯(lián)微動機(jī)構(gòu)的廣義幾何誤差進(jìn)行了分析，對微動機(jī)構(gòu)的設(shè)計和制造有一定的指導(dǎo)意義。
　　考慮到靜力學(xué)和誤差方面的因素，并同時考慮到壓電陶瓷驅(qū)動