3_rrr并联微动机器人结构误差对其运动精度的影响

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1、3-RRR并联微动机器人结构误差对其运动精度的影响胡鹏浩，张毅，郑群（合肥工业大学仪器科学与光电工程学院，合肥，230009）摘要：基于并联机构原理的微动机器人具有结构刚度大，承载能力强，运动精度高，具有误差平均效应等一系列优点，因此在生物技术、半导体集成和精密微驱动等领域中都有广泛应用。运动控制精度是并联微动机器人最重要的技术指标之一，提高精度不仅要提高驱动精度和构件加工精度，还要对结构参数进行识别以得到精确的结构参数。文章主要通过对3-RRR并联机器人进行位姿反解，并对结构参数方程进行微分来研究结构误差对其精度的影响。关键词：并联微动机

2、器人；结构误差；精度分析中图分类号：TH123文献标识码：B文章编号：1009-0134(2008)12-0066-04Structureerrorlnfluenceontheprecisionof3-RRRmicro-motionstageHUPeng-hao，ZHANGYi，ZHENGQun(TheschoolofinstrumentScienceandOpto-electronicEngineering,HefeiUniversityofTechnology,Hefei,230009,China)Abstract:Recentyear

3、shavefoundthatparallelmicro-manipulatorswereappliedinmanyareassuchas,biotechnology,semiconductorsandmicro-motionstage.Thereasonisparallelmicro-manipulatorareinnatelyprovidedwithhighstructuralrigidity,strongcarryingcapacity,high-precisionmovement,andanaverageerrorofaserieso

4、fadvantages,areinwiderapplication,suchasAccuracyisparallelmicro-stagethemostimportantindicatoroftechnologytoenhancenotonlytoimprovetheaccuracyandprecisiondrivecomponentsprocessingprecision,butalsotoidentifythestructuralparameterstobepreciseparametersofthestructure.Inthispa

5、per,mainlythroughthe3-RRRparallelstagetoposeanti-solution,andstructuralparametersofdifferentialequationstostudythestructureoferroroftheimpactoftheiraccuracy.Keywords:parallelmicro-manipulator;structuralerror;accuracyanalysis0引言本课题研究的基于3-RRR并联机构原理的微动工作台，原理如图1所示。采用免装配、无间隙和20

6、世纪60年代初期，就有学者提出研制基于并无摩擦的设计方式，利用压电陶瓷（PZT）驱动，柔联机构原理的、压电陶瓷驱动的微机器人，到80年性铰链进行传动，没有传统机械工作台的固有缺陷，代后期，瑞士、美国和加拿大等国陆续有研究成果由于并联机构刚度大、具有天然的误差平均效应，出现，这些并联微动机构多用于误差补偿、精密定因此有望实现微米级甚至纳米级的高精度微动。位及生物细胞操作等领域[1~4]。从1992年起，我国将图中，运动工作平台CCC通过3条运动支链123“微操作机器人”列为“863”计划项目。哈尔滨工与基础固定平台AAA连接。铰链A、A、A分

7、别123123业大学、北京航空航天大学、燕山大学等高校开展为机器人的3个驱动关节，这3点形成一个正三角了并联微动机器人研究工作，研究成果十分丰富，形的固定平台。在固定平台和移动平台之间有3条部分研究成果具有原始创新思想，受到国内外同行臂进行连接，每条臂又各由2条杆构成，连接2杆的赞誉[5~9]。的铰链B、B、B也都是转动铰。当使A、A、A123123收稿日期：2008-10-30基金项目：安徽高校省级自然科学研究重点项目（KJ2008A005）作者简介：胡鹏浩（1964－），男，安徽肥西人，博士，教授，研究生导师，主要研究方向为仪器制造中的

8、精密加工。【66】第30卷第12期2008-12转动一定夹角时，便引起固定平台和运动平台之间3条臂的运动，从而引起运动平台C、C、C的运123动（图1照片上动平台未装），其上面可