| 基于压电作动器驱动的微操作机构设计与运动控制 |
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| 引用本文： | 马金玉,余胜东,康升征,沈耀辉,潘亮,吴洪涛.基于压电作动器驱动的微操作机构设计与运动控制[J].农业机械学报,2021,52(9):417-426. |
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| 作者姓名： | 马金玉 余胜东 康升征 沈耀辉 潘亮 吴洪涛 |
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| 作者单位： | 温州职业技术学院;南京航空航天大学 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金面上项目（51975277） |
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| 摘 要： | 设计了一种由压电作动器驱动的微操作机构。基于柔顺机构原理设计了桥式位移放大机构，以改善压电作动器的输出位移。利用伪刚体法和Euler-Bernoulli柔性梁理论建立微操作机构的静力学模型，并通过Lagrange方法推导出其动力学方程，进而获得机构的自然频率。借助于差分进化算法进行柔性铰链几何尺寸优化，并与计算机有限元仿真分析进行交叉验证。最后，实验验证了所提出微操作机构能够获得位移放大倍数为9.8和行程为180μm；在基于观测器PID控制下，机构位移均方根误差和最大位移误差分别为0.071、0.128μm。本文提出的微操作机构具有精度高、鲁棒性强的运动效果。
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| 关 键 词： | 微操作机构 柔顺机构 压电作动器 柔性铰链 鲁棒控制 |
| 收稿时间： | 2020/9/29 0:00:00 |
Design and Motion Control of Piezo-driven Puncture Micromanipulation Mechanism |
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| MA Jinyu,YU Shengdong,KANG Shengzheng,SHEN Yaohui,PAN Liang,WU Hongtao.Design and Motion Control of Piezo-driven Puncture Micromanipulation Mechanism[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Machinery,2021,52(9):417-426. |
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| Authors: | MA Jinyu YU Shengdong KANG Shengzheng SHEN Yaohui PAN Liang WU Hongtao |
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| Institution: | Wenzhou Polytechnic;Nanjing University of Aeronautics and Astronautics |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | micromanipulation mechanism compliant mechanism piezoelectric actuator flexure hinge robust control |
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