一种新型空间微操作平台的设计和性能-论文.pdf

《一种新型空间微操作平台的设计和性能-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第30卷第1期机械设计与研究V01．30No．12014年2月MachineDesignandResearchFeb．，2014丈章编号：1006—2343(2014)01-042-05一种新型空间微操作平台的设计和性能胡俊峰，徐贵阳，郝亚州(江西理工大学机电工程学院，江西赣州341000，E—mail：hjfsuper@126．com)摘要：设计一种新型的6自由度精密微动平台，并对其静态和动态性能进行分析。利用3对不同方位的柔性铰链设计一种能实现6自由度运动的柔性运动支链，且支链结构设计在同一平面，将2对支链对称放置形成结构紧凑和高强度的微动平台。采用有限元软件ANSYS对平台进

2、行柔度和运动学分析，分析结果表明对称支链1和3能产生Z和y方向平动和绕和，，的转动，而对称支链2和4能产生和y方向平动和绕Z和y的转动．所以平台能实现6自由度运动，2对对称支链可以实现运动互补且具有部分运动解耦性。对平台进行灵敏度分析表明输出位移与输入位移为线性关系，平台沿和z方向的位移灵敏度相同，绕和z方向转角灵敏度相近，但，，方向灵敏度较小，说明平台在y方向上运动性能不如其他方向的。对平台进行模态分析，从振型可看出其可实现6自由度方向的运动，并分析了在有和无预应力两种情况下的固有频率，两者差值范围为16．8％一33．9％，说明预应力对平台的固有频率有较大影响。关键词：微动平台；

3、动态特性；柔顺并联机构；静态特性中图分类号：TH703；TP274文献标识码：ADesignandCharacteristicsofANovelSpatialMicro-manipulationStageHuJunfeng，XuGuiyang，HaoYazhou(SchoolofMechanical&ElectricalEngineering，JiangxiUniversityofScienceandTechnology，Ganzhou341000，China)Abstract：Anovel6-DOFprecisionmicro—stagewasproposed，anditssta

4、ticanddynamiccharacteristicswerean—alyzed．Thesub—chainofflexiblemotionwith6-DOFwasdesignedbyusingthreepairsofflexiblehingesconfiguratedindifferentorientations，andthesub—chainstructureliesinthesameplane．Twopairsofsub—chainsaresymmetricallyplacedtoformacompactandhigh—strengthmicro—stage．Thefinit

5、eelementsoftwareANSYSwasappliedtoflexibilityandkinematicsanalysis．Theanalysisresultshaveshowedthatthesymmetricsub—chain1and3canmaketranslationinZandYandrotationaroundtheXandYaxes，andsymmetriclchain2and4mayhavetranslationinXandYaxesandrotationaroundZandYaxes．Thus，thestagecanobtain6-DOFmotion，an

6、dtwopairsofsymmetricsub—chainscanre—alizethecomplementarymotionanddecouplingpartlyofthemotion．Theresuhsofthestagesensitivityanalysisshowedthattherelationshipbetweentheoutputandtheinputdisplacementsislinear，andthedisplacementsensitivityalongXissameasZ，therotationsensitivityaroundXandZisalsosame

7、．ButthesensitivitywithYaxisissmaller，SOthatitisillustratedthatthemotionperformancewithYisinferiortotheotheraxes．Themodalanalysisoftheplatformwascarriedout．Itcanbeseenthatfromthevibrationmodethestage6-DOFmovementisabletoberealized．Thenat