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多自由度微位移工作台的研究

姚燕生  
【摘要】: 本文是“多自山度压电式微位移机电系统研究”课题的重要部分之一。在收 集了大量微位移工作台方面的资料的基础上,本文对国内外的研究现状做了介 绍;对常见的微位移系统中的机构和驱动器做了阐述和比较;还对微位移系统的 评价标准做了较全面的总结。在第二章和第三章中,采用了具有单一方向运动而 无耦合运动的采用柔性铰链的双平行四杆微位移机构和采用柔性铰链的单平行 四杆微位移机构,制定出了一种三自由度(X-Y-θ)工作台的设计方案。并针对 所用两种微位移机构推导了它们的受力变形公式,建立了微位移工作台转动单元 的优化设计模型,对原设计参数做了改进。另外,本文还运用了有限元模拟软件, 对微位移工作台转动和平动单元做了详细的分析,研究了主要力学性能。 在设计出工作台具体结构后,应用有限元法分析了制造误差,制定了一套可 靠的工艺方案,成功地制造出样机。 本文第五章中,利用了一套测试装置分别测试了三个自由度上驱动力和位移 的关系,验证了理论研究和设计的正确性;另外,还测试了驱动器在安装前后的 特性,为本课题的进一步研究打下良好的基础,最后一章对目前已完成的设计和 研究工作做了总结。


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