开发一个大范围的XY-Compliant微定位阶段,采用激光传感和主动干扰拒绝控制
Ashenafi Abrham Kassa1, Bijan Shirinzadeh1, Kim Sang Tran1
1Robotics and Mechatronics Research Laboratory (RMRL), Department of Mechanical and Aerospace Engineering, Monash University, Melbourne, VIC 3800, Australia.
Sensors (Basel, Switzerland)
|January 26, 2024
概括
这项研究引入了一种新的基于曲的微定位阶段,用于精确的大范围操纵. 该设计实现了2.5毫米的射程和0.4微米的分辨率,增强了轨迹跟踪和干扰排斥.
科学领域:
- 机械工程 机械工程
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 微定位阶段对于各种科学和工业应用中的精密操纵至关重要.
- 现有的设计往往面临范围,分辨率或运动脱的限制.
研究的目的:
- 为大范围应用提供一种新的平行两度自由度 (DOF) 曲式微定位阶段.
- 为了增强运动脱,改善轨迹跟踪和干扰排斥能力.
主要方法:
- 设计使用复合混合合并符合镜连接 (CHCPJ) 和四束平行图符合镜连接 (4BPCPJ).
- 使用合规矩阵方法和拉格朗奇方法分析合规性和动态.
- 通过有限元分析 (FEA) 和激光干扰测试的实验设置进行验证.
- 实施线性活性干扰排斥控制 (LADRC).
主要成果:
- 在X轴和Y轴上实现了2.5毫米的大型操纵范围.
- 显示了0.4微米的高分辨率.
- 实验验证证证实了改进的轨迹跟踪和干扰排斥.
结论:
- 这种基于曲的新型阶段为微定位提供了在范围和分辨率方面显著的进步.
- 综合控制策略有效地提高了运动质量和系统性能.
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