高带宽两自由度并联柔顺精密定位平台的优化设计与实验

• 作者: 张宪民 朱本亮 林盛隆
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 精密定位平台 高带宽 优化设计 固有频率
• 年，卷（期）: 2019,（8）
• 所属期刊栏目: 微纳技术与精密机械
• 页码范围: 1774-1782
• 页数: 9页
• 分类号: TH132|TH122
• 字数: 4654字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20192708.1774

摘要

针对目前用于原子力显微镜的扫描定位平台带宽低、行程小、耦合性能差等问题,提出了一种基于柔性梁的高带宽两自由度精密定位平台并对该平台进行了优化设计、仿真验证与实验分析.首先,提出了以双端固定梁与平行杂交梁为基础的并联柔顺平台,分别运用卡式第二定理和拉格朗日方程建立了平台刚度和固有频率的数学模型;然后,通过最优化理论获取了平台的最高固有频率及最优设计尺寸,并运用有限元方法验证了优化结果的可靠性;最后,搭建了实验系统,对平台进行了实验研究.实验结果表明:所设计平台的最大行程为12.950μm×13.517μm,耦合误差小于1.77％,X,Y方向的固有频率分别为12.21和13.50 kHz,在开环条件下可良好地追踪频率小于1 kHz的三角波,有效改善了传统扫描定位平台响应慢、行程小、耦合性能差等问题.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张宪民	华南理工大学广东省精密装备与制造技术重点实验室	193	2458	25.0	40.0
2	林盛隆	华南理工大学广东省精密装备与制造技术重点实验室	1	0	0.0	0.0
3	朱本亮	华南理工大学广东省精密装备与制造技术重点实验室	2	2	1.0	1.0