大行程解耦三平动微定位平台的设计与优化

摘要

为设计具有大行程与良好解耦特性的三平动微定位平台，提出了一种新型2T3R型运动副。基于2T3R型运动副，设计了三平动微定位平台的结构；采用非线性模型法建立了平台力-位移关系与丢失运动的理论模型，并采用拉格朗日方程建立了平台固有频率的理论模型；采用目标规划法对三平动微定位平台进行了参数优化；通过有限元仿真验证了理论模型的正确性。理论计算与仿真研究结果表明：平台一阶固有频率为51.27 Hz,在1 mm运动行程内，x、z轴方向的丢失运动分别小于0.67%、0.20%,输入与输出完全解耦。研究结果证明了运动副、平台结构设计的有效性及优化模型的可行性。