3-PRR平面三自由度纳米定位平台的设计

• 作者: 华晓青 孙立宁 杨斌 田应仲 肖金涛 马立
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 纳米定位 柔性铰链 压电陶瓷 有限元分析 位移检测
• 年，卷（期）: 2017,（7）
• 所属期刊栏目: 微纳技术与精密机械
• 页码范围: 1866-1873
• 页数: 8页
• 分类号: TP242
• 字数: 3887字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20172507.1866

摘要

本文设计了一种由压电陶瓷驱动的应变片进行检测的平面三自由度纳米定位平台,该平台采用的是平板铰链、直圆铰链及单边V型铰链导向的3-PRR结构.通过建立平台的伪刚体模型及对其进行位姿分析,获得了平台的正、逆解.同时,运用有限元分析方法对平台进行了仿真分析.搭建了3-PRR平面三自由度纳米定位平台测试实验系统对所设计平台进行试验.实验结果显示:3-PRR平台沿x轴、y轴的行程及最大转角分别为-11.32～11.41 μm、-12.47～12.76μm、3.63',对应的分辨率分别为71 nm、83 nm、1.35".理论分析结果、有限元仿真结果与实验结果的最大误差分别为5.87％、6.19％,验证了理论分析和有限元仿真的正确性.x轴及y轴的位移输出与应变片的输出电压近似呈正比关系,证实了利用应变片来检测3-PRR平台运动的可行性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	马立	上海大学机电工程与自动化学院	34	275	8.0	16.0
2	孙立宁	苏州大学机器人与微系统研究中心	62	639	14.0	24.0
3	田应仲	上海大学机电工程与自动化学院	27	78	5.0	8.0
4	华晓青	上海大学机电工程与自动化学院	25	100	5.0	9.0
5	杨斌	上海大学机电工程与自动化学院	7	35	3.0	5.0
6	肖金涛	上海大学机电工程与自动化学院	2	34	2.0	2.0