基于生物仿真可变直径螺旋式柔性链的长途3PRR平行平台
Hao Dong1, Pengbo Liu1,2, Shuaishuai Lu1,2
1School of Mechanical Engineering, Qilu University of Technology (Shandong Academy of Sciences), Jinan 250353, China.
Micromachines
|March 28, 2024
概括
本研究介绍了一种紧的,高精度的微纳米定位平台,使用一种新的三 prismatic-revolute-revolute (3-PRR) 平行机制. 该设计实现了厘米级的运动和35°的旋转,在紧性方面超过了现有的系统.
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
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 在各种行业中,对紧,高精度的微纳米定位平台的需求日益增加.
- 需要提高运动范围和精确度,减少足迹.
研究的目的:
- 提出和验证一个新的三度自由度 (3-DOF) 微纳米定位平台.
- 使用紧的平行机制实现高精度平面运动 (X,Y) 和Z轴旋转.
主要方法:
- 设计一个三式-翻转-翻转 (3-PRR) 平行机制,采用仿生式可变直径螺旋式柔性链.
- 使用有限元分析开发和验证动力学模型 (前向和反向解决方案).
- 一个原型的制造和动力学性能的实验验证.
主要成果:
- 3-PRR平台实现了沿X/Y轴的厘米级转换和围绕Z轴的35°旋转.
- 有限元分析证实了动力学解决方案的准确性.
- 实验验证显示,最大位移误差为9.5%,工作空间与足迹比率优越.
结论:
- 拟议的3PRR并行机制为微纳米定位提供了一个非常紧和精确的解决方案.
- 仿生螺旋链和直接驱动设计有助于提高性能和减少系统尺寸.
- 开发的平台在紧性和运动能力方面显示出与现有技术相比的显著优势.
