精密柔性運動平臺中耦合誤差的研究.pdf

1、科學技術的進步與發(fā)展使得柔性單元在醫(yī)療、生物、材料等領域扮演著越來越重要的角色。柔性單元的主要表現(xiàn)形式是柔性鉸鏈。從最初的圓弧缺口型柔性鉸鏈開始，經(jīng)過研究人員的不懈努力和深入研究，已經(jīng)演變出不同缺口形式、多自由度等多種多樣的柔性鉸鏈。由柔性單元構成的機構則稱之為柔性機構。柔性機構從最初的單自由度結構發(fā)展到現(xiàn)在的多自由結構，從一維平面拓展到了三維平面。柔性機構常見的機構類型有串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)等多種結構形式。柔性機構按一定的方式組合則可構成

2、柔性運動平臺。對于柔性運動平臺，影響其運動精度的主要因素是耦合誤差、遲滯、振動等。其中耦合誤差影響最大，所占比重達到百分之六十以上。耦合誤差是影響柔性運動平臺精度的最主要因素，因其不能準確測量且構成因素較多也最難以解決。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴設計了一個壓電陶瓷驅(qū)動的柔性精密運動平臺，以此平臺為基礎研究柔性運動平臺的耦合特性;在所設計的柔性運動平臺中采用了新型的十字形柔性鉸鏈結構作為運動平臺的解耦機構，以提高運動平臺的運動精度

3、;采用了對稱布置的柔性杠桿放大機構以增大平臺的運動行程。⑵對柔性運動平臺的運動耦合誤差進行分析，在柔性運動平臺組成機構中，影響運動耦合誤差的主要是其解耦機構。運用柔度矩陣的方法對柔性運動平臺進行靜態(tài)建模，分析其輸入剛度，輸出剛度;對精密柔性運動平臺的耦合誤差進行了定義，給出了結構耦合誤差的計算方法。⑶考慮到精密柔性運動平臺在工程實際應用中所受的溫度載荷不同的情況，采用有限元的方法建立了精密柔性運動平臺在受到溫度載荷的條件下熱固耦合誤差的