面向微细作业的微操作器的关键技术研究-机械设计及理论专业毕业论文.docx

摘要面向微细作业的微操作器关键技术研究研究生姓名:李德选导师姓名:颜景平教授学校名称:东南大学摘 要随着纳米技术的发展,微细作业作为一种新型的作业形式越来越受到研究者的注意;而微操作器作为微细作业系统的末端,是介于宏装置与微对象的桥梁,其性能优劣是微细作业任务成功的关键。为研制符合需求的微操作器,本文对微操作器的驱动技术、机构设计、传感检测及控制方法等关键技术进行了探讨。基于柔性机构的放大原理,论文采用压电陶瓷驱动器加柔性机构的结构形式来设计微操作器的执行机构;以数字直流稳压电源和电涡流传感器实现定位检测;在此基础上进行机构的试制与测试并进一步优化;机构设计结合理论参数优化和有限元分析交叉进行。由于压电陶瓷的复杂致动机理,其精确的解析模型较难建立;为实现高精度自动化定位。根据相关的控制原理制定前馈控制加反馈控制的复合控制策略,并在所搭建的系统硬件平台上编程调试实现。结果表明,所研制的微操作器执行机构有效改善了微操作器大工作空间与高定位精度的矛盾,且结构紧凑,末端细长,便于微细作业;此外。所采用的控制策略编制的控制程序能快速准确地实现定位,对于精密定位具有一定的参考意义。本文的工作为微操作器的研究提供了可借鉴的技术和实验经验,有助于推动面向微细作业的微操作器技术的发展。关键词:压电陶瓷驱动;柔性铰链机构;电涡流传感检测;优化设计;复合控制ABSTRACTResearchontheKeyTechniqueofMicro—manipulatorforMicro-jobCandidateforMaster:LIOc/-xuarlAdviser=.Pro￡YANling-pingSoutheastUniversityAbstractMicro-jobhasattractedattentionofmoreandmoreresearchersasanew--jobsystem,micro-manipulatoristhebffdgebetweenmacro-devicesandmiero--manipulatoristhekeyifmicro-,thekeytechnologieswhichinclude:drivetechnologies,an,detectingsensorandcontrolmethod,isstudiedinthisthesis..an,anofmicro-&,,,,,anCanimprovetheinconsistentoflargeroom&highprecisioneffectively,pactwithlongtipwhichisconvenientformicro-,thecontrolprogrambasedonthecorrelativecontrolstrategycanachievethefunctionoforientationfastandtruly,