机械工程学报

作者：曹毅, 王保兴, 孟刚, 林苗, 张洪

单位：1. 江南大学机械工程学院 无锡 214122;2. 江南大学江苏省食品先进制造装备技术重点实验室 无锡 214122

关键词：柔性机构,大行程,结构设计,非线性分析,参数寻优；

基金：江苏省“六大人才高峰”计划（ZBZZ-012）、高等学校学科创新引智计划（B18027）和江苏省研究生创新计划（SJCX18-0630，KYCX18-1846）资助项目。

为设计具有毫米级运动行程、良好的静、动态特性且结构多样的三维平动柔性微定位平台。首先，提出两种新型的多自由度大行程柔性运动副。其次，基于该运动副，给出三种新型大行程空间平动柔性微定位平台实例。然后，采用非线性方法建立平台力位移关系、输入耦合及丢失运动的理论模型，并采用柔度矩阵法建立平台的刚度及固有频率模型。随后，以提高平台的静、动态性能为目标对平台进行参数寻优。最后对平台进行有限元分析，验证理论模型的正确性。根据理论与仿真结果，平台一阶固有频率为49.6 Hz，在1 mm运动行程内，x、z轴方向的丢失运动分别小于0.32%、0.7%，输入耦合小于1.2%且输出完全解耦。为空间平动柔性微定位平台的设计、分析及优化提供了一种系统化的研究方法。

来源：2020年第17期

《机械工程学报》期刊编辑部

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