FlexDelta：一种基于柔顺机构的完全解耦长行程并行 $xyz$ 定位平台
机器人学
2023-07-25 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
具有大行程的解耦并行 定位平台在高速精密定位领域备受需求。然而，当前此类平台要么行程短，要么在寄生运动与耦合率上不达标。本文提出一种新颖的基于柔顺机构的解耦并行 定位平台（FlexDelta），并开展其概念设计、建模与实验研究。首先介绍 FlexDelta 的工作原理，随后给出其基于柔顺机构的机械设计。其次，通过基于矩阵的卡氏第二定理建立柔顺机构刚度模型，并综合研究其侧向刚度对 FlexDelta 刚度模型的影响，进而进行优化设计。最后，基于所制原型开展实验研究。结果表明，该定位平台三轴均具备厘米级行程，全行程内耦合率小于 0.53%，寄生运动小于 1.72 mrad。其固有频率在 、、 轴分别为 20.8 Hz、20.8 Hz 与 22.4 Hz。还进行了多轴路径跟踪测试，以微米级误差验证了其动态性能。
引用
@article{arxiv.2307.11774,
title = {FlexDelta: A flexure-based fully decoupled parallel $xyz$ positioning stage with long stroke},
author = {Qianjun Zhang and Wei Dong and Qingsong Xu and Bimal J. Goteea and Yongzhuo Gao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.11774},
year = {2023}
}