压电驱动六自由度指向平台的力电耦合分析

• 作者: 刘凡 周进雄 马小飞
• 来源期刊: 机械工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 压电 六自由度平台 力电耦合 弹性变形 解析
• 年，卷（期）: 2020,（7）
• 所属期刊栏目: 机器人及机构学
• 页码范围: 10-15
• 页数: 6页
• 分类号: TM282
• 语种: 中文
• DOI: 10.3901/JME.2020.07.010

摘要

在高精度微调机构的研究中,面临的是一个包括多个部件、刚性与柔性并存、综合的力学-电学问题,对于机构的高精度微调指向性能以及后续的控制研究中,需要建立并得到整个系统的输入与输出的关系,即压电驱动器的输入电压和微调机构的指向关系.采用压电六自由度并联机构作为平台,基于压电材料的力电耦合理论,在考虑力电耦合效应、位移放大机构的弹性变形的影响下,提出并建立了平台的全系统解析和数值预测方法,其中分别包括了整个平台系统的部件级和系统级的分析理论及数值模拟方法.计算结果表明,所提出的解析和数值方法能够对此类六自由度平台的运动进行预测,通过压电驱动器的输入电压得到最终的平台输出姿态,这对高精度微调机构的设计提供了新的研究手段和重要指导依据.