基于并聯(lián)機構(gòu)的空間3-RPC型柔順微動精密定位平臺的研究.pdf

1、近年來,隨著科技發(fā)展微定位技術(shù)受到越來越多關(guān)注并在精密機械制造、加工、裝配、微機電系統(tǒng)(MEMS)、精密光學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程等領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。這些領(lǐng)域?qū)芏ㄎ幌到y(tǒng)的要求也越來越高:不僅要求系統(tǒng)具有良好運動特性、高精度的定位精度還要系統(tǒng)具有快速的響應(yīng)時間,因此,研究一種柔順并聯(lián)機構(gòu)應(yīng)用于精密定位平臺系統(tǒng)有著廣闊的應(yīng)用前景和發(fā)展?jié)摿Α?br>　　本文主要對精密定位平臺傳動機構(gòu)及控制系統(tǒng)研究,設(shè)計以壓電陶瓷驅(qū)動,3?RPC型柔順并聯(lián)機構(gòu)作為精

2、密定位平臺的傳動機構(gòu),采用常規(guī)PID控制方法結(jié)合微位移檢測裝置構(gòu)成精密定位平臺系統(tǒng)。
　　基于并聯(lián)機構(gòu)螺旋理論基礎(chǔ)對3-RPC型并聯(lián)機構(gòu)構(gòu)型及運動特性進行分析,結(jié)合柔性鉸鏈特性研究設(shè)計了3-RPC型柔順并聯(lián)機構(gòu),對柔順支鏈采用整體式設(shè)計與傳統(tǒng)支鏈結(jié)構(gòu)相比消除了傳動中的裝配誤差、間隙、及機械摩擦,提高了機構(gòu)定位精度。
　　運用虛功原理建立了柔順并聯(lián)機構(gòu)靜剛度模型;利用Solidworks軟件建立了柔順并聯(lián)機構(gòu)模型,利用ANSY

3、S軟件對機構(gòu)進行靜力學(xué)仿真得出機構(gòu)仿真輸出位移,為實驗設(shè)計提供對比依據(jù);由機構(gòu)靜剛度模型結(jié)合仿真分析得出機構(gòu)靜剛度矩陣。
　　精密定位平臺控制系統(tǒng)采用常規(guī)PID控制。在對硬件系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)上分析研究了壓電陶瓷驅(qū)動器的工作原理及其遲滯、蠕變、非線性等特性;建立了精密定位平臺控制系統(tǒng)模型設(shè)計了平臺PID控制器并進行了仿真。
　　搭建了精密定位平臺實驗系統(tǒng)進行實驗驗證,對壓電陶瓷定位精度及平臺定位精度進行了測試,分析了定位系統(tǒng)誤差