高精度定位平台（微米级）

高精度定位平台

随着科学技术的发展，精密定位在生物医药、传感器加工等场合充当越来越重要的角色。例如：电感传感器制造过程中涉及微定位相关的操作，图中丝材的直径为20微米；近来，企业在传感器加工生产过程中对敏感元件提出了精确定位的需求，本推文结合前期相关经验，对相关资料进行了汇总，提出了自己的解决方案，具体内容如下：

零件与定位平台紧密固定后，想要移动到目标位置，所需要的过程如下图所示，具体为：1、零件在X方向能够平移；2、零件在Y方向能够移动；3、零件能够绕Z轴发生相应的转动，需要定位平台有三个方向的自由度。

并联机构是典型的多体系统，其刚度大，负载能力强、运动精度高，能实现多自由度运动，并具有灵活实现空间姿态等特点。拟采用平面三自由度并联机构，运动平台具有两个移动自由度以及一个转动自由度，能够对定位过程中出现的偏差进行修正，具体原理简图如下图所示：

左图为机构的原理示意图；右图为实际加工效果图，定位偏差小于20um,

附录：补充材料

并联机构在零件加工、精密定位以及航空航天等领域具有广泛的应用，前期在运动学分析方面也具有相关的研究基础，工业机器人（六）——运动学分析，近来，针对平面3—RRR并联机构，花费半天编写了运动学分析相关的程序，确定了伺服电机旋转角度与定位平台目标位置之间的关系，具体如下所示：

该工作主要参考了华南理工大学的硕博士毕业论文<基于柔顺机构的平面三自由度微定位系统研究>，主要的优势是定位平台具有较大行程的同时具有极高的定位精度，文中通过多级结构实现纳米级定位，主要的方案包含：1、宏定位平台：采用并联机构，通过伺服电机驱动，实现微米级定位；2、微定位平台：通过压电材料驱动，实现纳米级定位。

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