双向压电驱动的二维快速伺服刀架

• 作者: 赖文锋 李国平 武志士 娄军强 杨依领
• 来源期刊: 压电与声光
• 学科: 工学
• 关键词: 快速伺服刀架 柔顺机构 二维运动 有限元分析 压电陶瓷驱动器
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 页码范围: 88-93
• 页数: 6页
• 分类号: TN384|TM22|TG71
• 语种: 中文
• DOI: 10.11977/j.issn.1004-2474.2021.01.019

摘要

快速伺服刀架能够提供精确、快速的微纳米级运动.为了获得双向和二维运动,该文研制了一种双向压电驱动的二维快速伺服刀架.该刀架采用对称结构设计,结合柔顺放大机构和位移解耦机构,末端执行机构实现较大的输出位移,同时减小耦合位移.基于伪刚体模型,建立快速伺服刀架的静力学和动力学模型,得到机构的输出位移、输出耦合比、最大应力和固有频率.通过有限元仿真验证了模型的正确性.最后,采用电火花线切割加工快速伺服刀架原型样机,并搭建了实验测试系统.实验结果表明,快速伺服刀架在x、y方向的位移放大率分别为3.56和3.57;输出耦合误差分别为1.26％和1.00％,装配压电陶瓷驱动器后系统在x、y方向的一阶固有频率均是270 Hz,系统动态性能良好.