检索结果-内蒙古大学图书馆

光学精密工程 2005年第3期13卷 283-290页

作者：吴建华褚家如中国科学技术大学工程科学学院安徽合肥230026

报道了一种利用压电陶瓷双晶片驱动的适用于尺寸在20～200μm之间微器件装配操作的微操作器。夹持臂尖端直径约15μm,在80V的电压驱动下闭合约200μm的距离。通过理想操作模型分析了微器件释放的位置误差来源和提高微器件释放位置精度... 详细信息

报道了一种利用压电陶瓷双晶片驱动的适用于尺寸在20～200μm之间微器件装配操作的微操作器。夹持臂尖端直径约15μm,在80V的电压驱动下闭合约200μm的距离。通过理想操作模型分析了微器件释放的位置误差来源和提高微器件释放位置精度的方法,并进行了高分子小球的排列和释放实验。在相对湿度50%的环境下对直径约170μm的高分子小球的操纵中,实现了2μm的释放位置精度。实验表明本微操作器能高精度地完成微器件的拾取、移动和释放操作。

关键词：微操作器位置精度压电陶瓷双晶片粘附力

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于粘滑驱动的球基微操作器动力学建模与分析

引用

机械工程学报 2007年第4期43卷 138-143页

作者：郭伟汪盛李满天孙立宁哈尔滨工业大学机器人研究所哈尔滨150001

球基微操作器是一种广泛应用于微纳米精密作业的微机器人系统,由基座、微操作球和顶端嵌有红宝石球的3根四分压电陶瓷管组成。基于此,通过驱动压电陶瓷管弯曲或摆动,依靠红宝石球与微操作球间惯性摩擦形成的相对位移实现微操作球3自由... 详细信息

球基微操作器是一种广泛应用于微纳米精密作业的微机器人系统,由基座、微操作球和顶端嵌有红宝石球的3根四分压电陶瓷管组成。基于此,通过驱动压电陶瓷管弯曲或摆动,依靠红宝石球与微操作球间惯性摩擦形成的相对位移实现微操作球3自由度的运动。这种摩擦运动中存在粘滑现象,粘滑驱动带来的非线性导致球基微操作器动力学性能复杂。在简化球面高副连接的条件下,建立具有粘滑特性的微操作器系统动力学模型。基于动态摩擦模型,运用数值方法分析多个参数对微操作器运动性能的影响,通过仿真手段完成模型验证。进行微操作器运动测试试验,进一步验证所建立的动力学模型的正确性和有效性。

关键词：微操作器动力学建模粘滑驱动数值分析

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

超精密微操作器设计和建模研究

引用

传感技术学报 2006年第3期19卷 728-732页

作者：纪华伟杨世锡吴昭同严拱标浙江大学现代制造工程研究所杭州310027

通过分析单、双平行机构的优缺点,设计了一种低耦合位移和集中应力的复合四杆机构微操作器,建立了集中应力模型,并利用拉格朗日等式对其动态特性进行了建模研究;采用有限元方法对微操作器进行了静态和动态分析,并对其静、动态特性进行... 详细信息

通过分析单、双平行机构的优缺点,设计了一种低耦合位移和集中应力的复合四杆机构微操作器,建立了集中应力模型,并利用拉格朗日等式对其动态特性进行了建模研究;采用有限元方法对微操作器进行了静态和动态分析,并对其静、动态特性进行了试验测试。解析模型、有限元仿真与实验结果的一致证明了解析模型的正确性,为微操作器的设计提供了简单可靠的设计方法和理论依据。

关键词：微操作器平行四杆机构动态模型柔性铰链耦合位移集中应力

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

一体化微操作器误差分析与建模

引用

农业机械学报 2007年第3期38卷 136-140页

作者：纪华伟杨世锡吴昭同浙江大学现代制造工程研究所

为评价各种误差对微操作器精度的影响,以一体化超精密微操作器为研究对象,分析了加工误差、机构原理误差、测量误差、环境带来的误差以及驱动误差等造成微操作器精度降低的因素,建立了加工误差的偏微分方程解析模型,并用有限元仿真验证... 详细信息

为评价各种误差对微操作器精度的影响,以一体化超精密微操作器为研究对象,分析了加工误差、机构原理误差、测量误差、环境带来的误差以及驱动误差等造成微操作器精度降低的因素,建立了加工误差的偏微分方程解析模型,并用有限元仿真验证了加工误差模型的准确性。在详细分析误差源的基础上,提出了提高微操作器精度的措施。

关键词：微操作器误差分析柔性铰链压电陶瓷

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

一种无耦合位移和低集中应力的二维微操作器研究

引用

仪器仪表学报 2006年第11期27卷 1473-1477页

作者：纪华伟杨世锡吴昭同严拱标浙江大学现代制造工程研究所杭州310027

集中应力和耦合位移是影响基于柔性铰链和压电陶瓷驱动器的微操作器性能的关键因素。单平行四杆机构具有低的集中应力,但存在大的耦合位移,双平行四杆机构没有耦合位移但存在较大的集中应力。在分析上述2种经典微操作器机构优缺点的基础... 详细信息

集中应力和耦合位移是影响基于柔性铰链和压电陶瓷驱动器的微操作器性能的关键因素。单平行四杆机构具有低的集中应力,但存在大的耦合位移,双平行四杆机构没有耦合位移但存在较大的集中应力。在分析上述2种经典微操作器机构优缺点的基础上,吸取每一种机构的优点,摈弃各自的缺点,构建了一种复合四杆机构,并对这3种机构进行了对比分析,用有限元仿真的结果证明了理论分析的正确性。本文还设计加工了3种类型的二维微操作器柔性铰链机构与压电陶瓷驱动组成二微维操作器,并进行了对比实验研究,实验结果表明,该复合四杆微操作器性能优于经典的平行四杆微操作器和双平行四杆微操作器。

关键词：柔性铰链压电陶瓷驱动器复合四杆机构微操作器

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于黏滑驱动的球基微操作器的频响分析

引用

高技术通讯 2010年第6期20卷 608-612页

作者：王鹏飞李满天孙立宁哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150001

在简化球面高副连接的条件下,建立了球基微操作器双质量摩擦振子简化工程模型。采用Fourier级数以及谐波平衡的方法分析了带有非线性环节的双质量摩擦振子的频响特性,同时利用MATLAB仿真给出数值解。开展了运动测试实验,进一步验证了分... 详细信息

在简化球面高副连接的条件下,建立了球基微操作器双质量摩擦振子简化工程模型。采用Fourier级数以及谐波平衡的方法分析了带有非线性环节的双质量摩擦振子的频响特性,同时利用MATLAB仿真给出数值解。开展了运动测试实验,进一步验证了分析的正确性。仿真与实验结果表明,基于黏滑驱动机理的球基微操作器在中低频段有较稳定的驱动性能,驱动频率应选中低频。此研究结果为微操作器的控制提供了参考和依据。

关键词：微操作器球基黏滑驱动频响

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

球基微操作器黏滑摩擦过程建模与分析

引用

中国机械工程 2011年第15期22卷 1765-1769页

作者：王鹏飞郭伟孙立宁哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150001

球基微操作器通过压电陶瓷管端部与微操作球之间惯性摩擦形成的相对位移实现微操作球三自由度的运动,这种摩擦运动中存在黏滑现象。在简化球面高副连接的条件下,建立了球基微操作器双质量摩擦振子等效工程模型,对球基微操作器黏滑驱动... 详细信息

球基微操作器通过压电陶瓷管端部与微操作球之间惯性摩擦形成的相对位移实现微操作球三自由度的运动,这种摩擦运动中存在黏滑现象。在简化球面高副连接的条件下,建立了球基微操作器双质量摩擦振子等效工程模型,对球基微操作器黏滑驱动过程进行了阶段细分,基于等效工程模型及动态LuGre摩擦模型建立了黏滑摩擦过程的动力学方程。运用数值仿真方法分析了球基微操作器的参数特性曲线,进行了运动测试实验,进一步验证了分析的正确性。

关键词：微操作器球基黏滑摩擦动力学建模

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

压电微操作器的混合灵敏度H∞控制

引用

压电与声光 2021年第5期43卷 651-656页

作者：宋帅官杨依领吴高华魏燕定宁波大学机械工程与力学学院浙江宁波315211 浙江大学机械工程学院浙江省先进制造技术重点实验室浙江杭州310027

针对压电微操作器的迟滞非线性补偿问题,采用Prandtl-Ishlinskii(PI)法建立了描述微操作器迟滞非线性特性的迟滞模型,并设计其前馈控制器。首先通过将系统逆补偿输出线性化,设计混合灵敏度H∞控制器,使系统具有较好的动静态特性。其次... 详细信息

针对压电微操作器的迟滞非线性补偿问题,采用Prandtl-Ishlinskii(PI)法建立了描述微操作器迟滞非线性特性的迟滞模型,并设计其前馈控制器。首先通过将系统逆补偿输出线性化,设计混合灵敏度H∞控制器,使系统具有较好的动静态特性。其次搭建了由多自由度微动平台和末端柔性操作臂构成的压电微操作器系统,并进行一系列测控实验。结果表明,基于PI逆模型的前馈控制可以较好地补偿压电微操作器的迟滞非线性,在最大输出位移125μm的情况下,最大迟滞非线性率由21.7%降低至7.4%。同时混合灵敏度H∞控制能以较小的相对控制误差实现对不同类型和频率的参考轨迹跟踪,甚至微操作器动力学参数发生变化时,仍然具有较好的控制效果,证实了所提出控制器的可行性。

关键词：微操作器压电驱动 H∞控制迟滞模型前馈控制

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

压电叠堆驱动的微操作器系统建模及控制技术研究

压电叠堆驱动的微操作器系统建模及控制技术研究

引用

作者：杨依领浙江大学

学位级别：博士

由于人类社会和科学技术中研究对象的不断微细化,微纳操控技术广泛应用于微操作、微装配与微机电技术领域中。作为连接微观系统与宏观系统的核心部件,由压电叠堆微夹持器与微动平台构成的多自由度微操作器在微纳操作任务中具有极其重要... 详细信息

由于人类社会和科学技术中研究对象的不断微细化,微纳操控技术广泛应用于微操作、微装配与微机电技术领域中。作为连接微观系统与宏观系统的核心部件,由压电叠堆微夹持器与微动平台构成的多自由度微操作器在微纳操作任务中具有极其重要的作用。然而,随着微操作器不断向多尺度、柔性化、小型化、高精度和易于控制方向发展,现有的微操作器及控制技术面临众多挑战:1)被操作物体的跨尺度和不规则特征要求微夹持器同时具有行程大、分辨率高、平动夹持、集成传感器和易于控制等优点,而微动平台则需要具有行程大、精度高、自由度多和输出位移解耦等特点。2)压电叠堆致动器的输出位移具有严重的非线性迟滞回环,需要有效补偿迟滞效应并精密控制微动平台的输出位移、微夹持器的输出位移与夹持力。3)对于特定微操作任务,需要将柔顺微夹持器固定在宏动平台上组成宏微夹持系统,以实现操作系统大范围和高精度运动的双重需求。如何有效地探究宏微夹持系统的动力学特性并抑制大范围宏动激起的柔顺微夹持器振动(偏移)一直是亟待解决的难题。针对以上问题,本文设计了由双驱动压电叠堆微夹持器和XY微动平台组成的多自由度微操作器以及包含柔顺压电微夹持器和单自由度宏动平台的宏微夹持系统,重点开展机构静力学与动力学建模、压电叠堆致动器迟滞非线性建模、精密轨迹跟踪控制、宏微夹持系统整体动力学建模以及轨迹规划等方面的研究。通过数值仿真与实验验证相结合,验证了所建模型与提出方法的可行性。论文研究内容分为七章:第一章叙述了论文研究背景及现状。从压电叠堆微操作器系统结构、机构静力学与动力学建模、迟滞非线性建模理论、微纳精密定位控制技术以及大范围宏运动下柔顺机构的振动控制等方面对压电微操作器系统中的关键技术进行阐述。第二章设计了由双驱动压电叠堆微夹持器和XY微动平台构成的多自由度微操作器。采用直圆柔性铰链设计包含桥式放大机构与平行四边形机构、压电叠堆致动器和位置/夹持力应变传感器的双驱动压电叠堆微夹持器。采用混合直圆-叶型柔性铰链设计包含双摇杆机构与平行四边形机构、压电叠堆致动器和激光传感器的XY微动平台。然后使用伪刚体方法建立机构静力学与动力学模型,并通过有限元分析验证系统模型。最后搭建实验系统,分析测试了微夹持器和微动平台的开环特性。第三章提出微夹持器位置/夹持力同步控制策略。在第二章设计的双驱动压电叠堆微夹持器基础上,对微夹持器机构进行分解,将原来的"单输入-双输出"控制问题变为"双输入-双输出"问题,即在采用非线性模糊控制器(NFL)精密跟踪微夹持器左夹持臂输出位移轨迹的同时,使用PI控制器同步调整微夹持器右夹持臂夹持力,从而实现对微夹持器位置/夹持力轨迹的同步控制。为验证位置/夹持力同步控制策略的可行性,进行了4组典型轨迹(方波、正弦、变幅值、变频率)跟踪控制实验。第四章针对压电叠堆致动器的迟滞非线性问题,构建了一种精确表征非对称迟滞特性的Bouc-Wen模型。采用改进遗传算法对非对称Bouc-Wen迟滞模型参数进行辨识,并开展正弦衰减和任意轨迹的迟滞模型预测实验,验证了非对称Bouc-Wen迟滞模型和参数辨识方法的有效性。第五章研究多自由度微操作器的协同控制问题。在第四章建立的Bouc-Wen迟滞模型基础上,根据辨识得到的Bouc-Wen模型参数设计基于迟滞逆模型的前馈控制器,并在前馈控制器的基础上叠加PI控制器构成复合控制器,实现对微动平台输出位移的精密控制。然后将压电叠堆微夹持器固定安装在微动平台上,开展多自由度微操作器的协同控制。即在使用NFL/PI控制器同步、分阶段地控制压电叠堆微夹持器位置/夹持力轨迹的同时,使用复合控制器对压电叠堆微动平台的输出位移轨迹进行精密跟踪控制,实验结果验证了协同控制策略的可行性和有效性。第六章开展了宏微夹持系统动力学建模及轨迹规划研究。将第二章设计的柔顺微夹持器固定安装于伺服电机驱动的单自由度宏动平台上,构成具有大范围和高精度运动的宏微夹持系统。结合使用伪刚体模型、假设模态法和Lagrange方程建立了宏微夹持系统的整体动力学模型,并通过规划宏运动轨迹初步减小大范围宏运动激起的柔顺微夹持器末端夹持臂的振动(偏移)。为验证动力学模型和轨迹规划策略的有效性,搭建了宏微夹持实验系统,并开展不同宏运动轨迹测试实验。实验结果验证了动力学模型和轨迹规划策略的正确性及有效性。第七章对全文工作进行了归纳总结,并对压电叠堆驱动的微纳操作技术进行了展望。

关键词：微操作器压电叠堆致动器动力学建模迟滞非线性位置/夹持力同步控制复合控制轨迹规划

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

机器人力控制宏/微操作器系统及其在精密装配中的应用

机器人力控制宏/微操作器系统及其在精密装配中的应用

引用

作者：刘劲松哈尔滨工业大学

学位级别：博士

该文的研究内容就是把传感器技术、机器人微驱动末端操作器与普通工业机器人组成宏/微操作器系统,从而发挥宏、微操作器各自的优势.在对微位移驱动技术国内外发展状况的详细分析基础上,该文创造性地提出并研制成功机器人力控平面微驱动... 详细信息

该文的研究内容就是把传感器技术、机器人微驱动末端操作器与普通工业机器人组成宏/微操作器系统,从而发挥宏、微操作器各自的优势.在对微位移驱动技术国内外发展状况的详细分析基础上,该文创造性地提出并研制成功机器人力控平面微驱动手爪(FPMW).该手爪具有两个自由度,是两个五相直线步进电机有机的组合.在电磁结构设计上创造性地把两台电机的磁路设计在一个平面上.在手爪驱动器设计上创造性地应用矢量合成技术,尽量地减少硬件使用量,提高可靠性.该手爪既能在平面内实现精度为亚微米级的两维微动,又能实现在大范围内的两维宏功.微动精度为0.48μm,两个方向的运动范围为10mm,最高响应频率1600Hz.

关键词：微操作器平面步进电机机器人宏/微操作器系统智能传感器精密装配

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：