三自由度精密定位工作台工作空间分析及优化

针对纳米压印光刻技术(NIL)过程中的纳米级空间定位要求,设计了一种采用柔性并联构型和压电陶瓷驱动的三自由度精密定位工作台。基于伪刚体(PRB)模型理论将柔性铰链等效为理想转动副和线性扭簧,建立了精密定位平台的PRB模型,并以此分析了该类工作台的逆运动学特性;根据弹性铰链转角范围所限定的约束条件分析了定位工作台的工作空间。另外,为了达到以预定的全局条件数为约束条件的最大工作空间体积,对工作台结构参数进行优化,并通过数值仿真验证其有效性。

三自由度精密定位工作台的设计与运动学分析

针对精密柔性工作台多自由度高精度运动的需求,设计了一种采用柔性并联构型和压电陶瓷驱动的三自由度定位平台,通过建立的伪刚体模型进行运动学正解分析,并引入修正系数消除长杆柔性及柔性铰链中心偏移对工作台位移输出的影响,进一步提高了所建数学模型的精确度.利用有限元分析工具仿真了所设计的定位工作台的性能,确定了该工作台的修正系数矩阵,最终仿真试验验证了所建运动学模型的正确性.