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徐庆松;李阳敏

复合桥式柔顺位移放大器的分析建模、优化和测试。 （英语） Zbl 1335.74056号

机械。机器。理论 46，第2期，183-200（2011）.
摘要：本文研究了一种用于压电驱动器的柔性复合桥式（CBT）位移放大器。除了放大比大和尺寸紧凑的优点外，CBT放大器还具有较大的横向刚度，比普通桥式放大器更适合执行器隔离和保护。由于其他简单的理论方法无法正确预测放大比，因此基于欧拉-贝努利梁理论建立了放大比计算的分析模型。借助弹性模型发现了这些方法失败的原因。放大器的输入刚度和共振频率也通过有限元分析进行了分析建模和验证。利用导出的模型通过粒子群优化（PSO）对放大器结构进行优化，以获得受其他性能约束的较大谐振频率。通过有限元模拟和实验研究，验证了优化参数的制作放大器的性能。由于所设计的放大器可实现超过1 mm的输出位移，因此可用于开发具有立方毫米大小工作空间的微/纳米定位工作台。

引用于2文件

MSC公司：

74S05号 有限元方法在固体力学问题中的应用
74S30型 固体力学中的其他数值方法（MSC2010）
74K10型 杆（梁、柱、轴、拱、环等）

关键词：

顺应机制;柔性铰链;机械放大器;有限元分析;压电驱动;优化设计

软件：

PSOt公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{Q.Xu}和\textit{Y.Li}，Mech。机器。理论46，第2期，183--200（2011；Zbl 1335.74056）
全文： 内政部

参考文献：

[1] 奥塔，S。；Slocum，A.H.：平行运动XY柔性机构的设计，89-99（2005）
[2] Dibiasio，C.M。；卡尔佩珀，M.L。；帕纳斯，R。；豪厄尔，L.L。；Magleby，S.P.：基于碳纳米管的顺从平行导向机制的分子模拟和伪刚体模型预测的比较，J.mech。设计。130，第4号，042308（2008）
[3] 特奥，T.J。；陈，I.-M。；Yang，G。；Lin，W.：基于挠曲的电磁线性致动器，《纳米技术》第19卷第31期，第315501页（2008年）
[4] Yue，Y。；高，F。；X.赵。；Ge，Q.J.：三自由度垂直并联微操作器的输入力、有效载荷、刚度和位移之间的关系，机械。马赫理论45，第5期，756-771（2010）·Zbl 1359.70044号
[5] 徐伟（Xu，W.）。；King，T.：压电致动器位移放大器的柔性铰链：灵活性、准确性和应力考虑，Precis。eng.19，No.1，4-10（1996）
[6] Choi，S.B。；Han，S.S。；Lee，Y.S.：使用与位移放大器相关联的压电致动器对移动舞台进行精细运动控制，Smart mater。结构。14，第1期，222-230（2005）
[7] Kang，B.H。；Wen，J.T.Y。；达加拉基斯，N.G。；Gorman，J.J.：带挠性接头的并联机构的分析和设计，IEEE trans。机器人。21，第6期，1179-1185（2005）
[8] 中华人民共和国欧阳。；张伟杰。；Gupta，M.M.：一种基于对称五杆拓扑结构的新型兼容机械放大器，J.mech。设计。130，第10号，104501（2008）
[9] Zubir，M.N.M。；Shirinzadeh，B.：开发高精度柔性微夹持器Precis。eng.33，No.4，362-370（2009）
[10] 李毅。；Xu，Q.：基于柔性的XY并联微操作器的建模和性能评估，机械。马赫理论44，第12期，2127-2152（2009）·Zbl 1247.70014号
[11] Chang，S.H。；Du，B.C.：一种具有大行程范围的精密压电驱动微定位机构，《科学评论》。仪器。69，第4期，1785-1791（1998）
[12] 田，Y。；Shirinzadeh，B。；张，D。；Alici，G.：基于挠曲的Scott-russell纳米操作机构的开发和动态建模，机械。系统。信号处理。23，第3期，957-978（2009）
[13] Kao，C.-C。；Fung，R.-F.：使用改进的PSO方法识别由压电元件Mech驱动的Scott-russell机构。系统。信号处理。第5号第23页，1652-1661页（2009年）
[14] 石井，Y。；Thumme，T。；Horie，M.：表面贴装系统的微型成型受电弓机构的动态特性，微晶。技术。11，编号8-10，991-996（2005）
[15] 波金斯，B.J。；Garcia，E.：使用LIGA制造的智能材料微放大机构，smart mater。结构。7，第1期，第105-112页（1998年）
[16] Lobontiu，N。；Garcia，E.：一类基于挠曲的柔顺机构的位移放大和刚度优化分析模型，计算。结构。81，第32号，2797-2810（2003）
[17] Kim，J.H。；Kim，S.H。；Kwak，Y.K.：三维桥式铰链机构的开发和优化，Sens.促动器A phys。116，第3期，530-538（2004）
[18] 加西亚，E。；Nam，Y。；Lobontiu，N.：微型放大装置的设计、建模和初步实验，J.英特尔。马特。系统。结构。16，第11-12号，1039-1049（2005）
[19] 马，H.-W。；姚，S.-M。；王力强。；钟，Z.：桥式柔性铰链位移放大比分析，Sens.执行器A phys。132，第2期，730-736（2006）
[20] 周，H。；Henson，B.：《压电致动器用菱形机械放大器的分析》，《国际先进制造技术杂志》。32，第1-2、1-7号（2007）
[21] Choi，K.-B。；Lee，J.J.：使用4-PP弯曲接头的线性平行柔顺机构的超精密阶段，53-56（2003）
[22] 李毅。；Xu，Q.：基于柔性的完全解耦XY并联微操作器的设计与分析，IEEE trans。机器人。25，第3期，645-657（2009）
[23] , (2010)
[24] Howell，L.L.：合规机制，（2001）
[25] 莫塔德，P。；St-Amant，Y.：放大压电驱动器的弯曲铰链方向分析，Smart mater。结构。18，第3号，035005（2009）
[26] Yung，Y.K。；卢，T.-F。；Handley，D.C.：圆形弯曲铰链设计方程的回顾和经验公式的推导，Precis。工程师32，编号2，63-70（2008）
[27] Smith，S.T.：《弯曲：弹性机制的要素》（2000）
[28] 徐，Q。；Li，Y.：使用粒子群优化的一类平移并联运动机器的误差分析和优化设计，Robotica 27，No.1，67-78（2009）
[29] Birge，B.：Psot–用于Matlab的粒子群优化工具箱，182-186（2003）
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