微夾持器是高精度微納操作中的重要末端執(zhí)行機構,其性能直接影響微操作的效率和質量。本文以實現(xiàn)穩(wěn)定、可靠夾持為目的,設計了一種新型非對稱結構微夾持器,從微夾持器的結構設計、特性分析、控制系統(tǒng)設計等方面對其進行了系統(tǒng)地研究,并搭建實驗平臺,完成了微夾持器的夾持試驗與性能測試。本文主要研究工作如下:提出微夾持器的結構設計方案。首先選用壓電陶瓷作為驅動器;再設計單側運動模式和平行夾持方案,保證固定的定位基準,避免模態(tài)密集問題,實現(xiàn)平行穩(wěn)定夾持;最后設計由杠桿機構、橋式放大機構及平行四邊形杠桿機構組成的三級柔性位移放大機構,保證足夠的位移放大倍數。采用偽剛體模型法和有限元分析法進行特性分析。利用偽剛體模型方法建立微夾持器的等效模型,并以此為基礎對微夾持器進行運動學、靜力學及動力學分析,確定了微夾持器的輸入剛度、位移放大倍數以及固有頻率等參數。使用有限元分析方法驗證理論分析的結果。經有限元靜力分析,得到了微夾持器的位移放大倍數;通過模態(tài)分析,確定了微夾持器的各階模態(tài)振型及相應的固有頻率;最后通過夾持力分析,得到了夾持力隨著輸入位移的變化關系。設計微夾持器控制系統(tǒng)。設計離散滑�？刂破�,用于控制夾持臂的... 

【文章來源】：天津大學天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：72 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

王家疇等設計的壓電驅動型微夾持器Figure1-1PiezoelectricactuatedmicrogripperofWangJiachou

MohdNashrul等人設計的壓電驅動微夾持器Figure1-2PiezoelectricactuatedmicrogripperofMohdNashrul

圖 1-3 高群等人設計的壓電驅動微夾持器Figure 1-3 Piezoelectric actuated micro gripper of Gao Qun圖1-3是中國科學院長春光學精密機械與物理研究所高群等人[12]設計研發(fā)的壓電驅動微夾持器。該微夾持器由平行四邊形機構和杠桿機構組成位移放大機構，位移放大倍數為6.9，可以夾持尺度在0~300μm范圍內的零件。且由于使用了平

【參考文獻】：
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3248139