直线超声电机驱动的并联微操作手的结构设计

作     者：王赟 姚志远 耿冉冉 WANG Yun;YAO Zhiyuan;GENG Ranran

作者机构：南京航空航天大学机械结构强度与振动国家重点实验室江苏南京210016 

出 版 物：《机器人》 (Robot)

年 卷 期：2015年第37卷第5期

页      面：573-580页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080202[工学-机械电子工程] 0802[工学-机械工程] 0835[工学-软件工程] 0811[工学-控制科学与工程] 0701[理学-数学] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家973计划(2011CB707602) 国家自然科学基金(51275229) 国家重大仪器设备开发专项(2012YQ100225) 

主　　题：微操作手 直线超声电机 大行程 并联机构 

摘      要：提出一种基于直线超声电机驱动的两指微操作手,它具有纳米级的定位精度,其操作空间在毫米级的范围,提高了微操作手的实用性.该操作手采用并联机构,以直线超声电机作为滑动副驱动微操作手,以柔性铰链作为转动副.利用机构学分析了微操作手的运行机理.利用ADAMS软件建立了微操作手的运动学模型,分析了微操作手的输出特性,包括探针在时域的位置、速度和加速特性,以及操作空间.直线超声电机的使用简化了微操作手的结构,增加了操作空间.柔性铰链作为转动副能够保证纳米级的定位精度.微操作手原型机的初步试验表明,它能够用于微小颗粒的实时抓取,其探针的位移分辨率达到100 nm,工作位移达到2 mm.