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总览 评价 伍万能 ， 吴贵元 ， 周寒英 ， 梁桥康 * （ 湖南大学电气与信息工程学院控制科学工程系； ） 摘要： 随着科学技术的发展，生物医学、精密加工和光纤操作等领域对微米或纳米级的操作需求越来越多。本文设计了一种以PZT为驱动器，采用悬梁式柔性P铰
伍万能， 吴贵元， 周寒英， 梁桥康*
（
湖南大学电气与信息工程学院控制科学工程系； ）
摘要：
随着科学技术的发展，生物医学、精密加工和光纤操作等领域对微米或纳米级的操作需求越来越多。本文设计了一种以PZT为驱动器，采用悬梁式柔性P铰，柔性R铰，圆形柔性S铰构成3条相同支链的3-RPS型柔性并联机器人。该微操作机器人的工作空间范围达微米级甚至纳米级精度。采用矩阵-矢量法对3-RPS型柔性并联机器人的运动学位置逆解进行了分析，推导出其输入/输出位移方程。基于ANSYS对设计的3-RPS型柔性并联机器人进行了静力学有限元分析，验证它可以承受的最大应力远小于极限许用应力且运动精度为微米级，为该机构应用于微操作领域奠定理论基础。
关键词：
3-RPS；柔性并联机器人；运动学；有限元分析；
WU Wanneng， WU Guiyuan， ZHOU Hanying， LIANG Qiaokang*
（
College of Electrical and Information Engineering, Hunan University, changsha, 410082； ）
Abstract：
With the development of science and technology, more and more demands to the manipulation with the micron or nanoscale precision are proposed in the areas of biological medicine, precision machining and optical fiber.The Space 3-DOF flexible Platform use the semi-circular flexible cantilever beam type R hinge, new structure of flexible hinge P hinge and circular S hinge as a basic component and a piezoelectric ceramics as actuator in this papper. The flexible parallel robot's workspace is in the range of micron-metre even nanometre grade. A matrix-vector method is adopted to analyze the inverse solution of the position kinematics for 3-RPS flexible parallel robot and the input/output displacement equation of this mechanism is deduced.The static FEA(finite element analysis) based on ANSYS for the 3-RPS flexible parallel robot is proposed in the thesis. The experimental results show that this designed 3-RPS flexible parallel robot by stress is less than the maximum permissible and its space displacement for micron level.
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