壓電驅(qū)動(dòng)超精密定位平臺(tái)_第1頁
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文檔簡介

1、壓電驅(qū)動(dòng)超精密定位平臺(tái) 指導(dǎo)教授:黃世疇 教授 學(xué) 生:陳浴祥國 立 高 雄 用 應(yīng) 科 技 大 學(xué)精密定位的等級(jí)精密定位是0.11m的精度 超精密定位是0.0010.1m的精度背景早期:顯微鏡(STM, AFM, )近期:高科技產(chǎn)業(yè)(半導(dǎo)體、光電、 精密量測檥器) 本文是設(shè)計(jì)一個(gè)單層的撓性結(jié)構(gòu)，完成能夠做XYz三自由度的精密定位平臺(tái)。利用撓性鉸鏈為基礎(chǔ)的撓性結(jié)構(gòu)配合積層式壓電致動(dòng)器，通入電壓的大小使壓電材伸縮，以達(dá)到施力的目的，驅(qū)使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生精密微小變形(也就是材料的滑移現(xiàn)象)，進(jìn)而到達(dá)奈米級(jí)的5nm位移解析度。 致動(dòng)器種類 振幅 精度 發(fā)生力 響應(yīng)速度 壓電致動(dòng)器 0.1 0.01m 3kg

2、/mm2 0.1 ms 電磁致動(dòng)器 1 0.1m 30kg 1 ms 油壓缸 1000 10m 10kg/mm2 1 s 空氣壓缸 100 100m 10-2kg/mm2 10 s 壓電致動(dòng)器(PZT)的優(yōu)點(diǎn)具有奈米級(jí)的解析度，響應(yīng)頻寬可達(dá)到千赫等級(jí)，它擁有耗電量少、無雜訊、體積小、反應(yīng)快、發(fā)熱少、精密度佳、轉(zhuǎn)換效率高和控制容易以及有足夠的剛性、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、無電磁干擾、等多方面的優(yōu)點(diǎn) 。更高精密度更高精密度單層結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)更多自由度單層結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)更多自由度更長行程更長行程微小化微小化(不站空間不站空間)設(shè)計(jì)方針撓性鉸鏈 dxxRtRChtRthhtRthD)4)(21)4)(21322)22(1DZZCEbM12DCEbK12撓性鉸鏈具有無餘隙、不需潤滑、沒有摩擦的優(yōu)點(diǎn)，唯一消耗能量的地方是最薄處變形時(shí)分子的內(nèi)摩擦力所造成。 旋轉(zhuǎn)平臺(tái) 結(jié)論微定位系統(tǒng)之研究已行之有年，在微定位系統(tǒng)之研究已行之有年，在精密工程應(yīng)用日益廣泛的今天，微精密工程應(yīng)用日益廣泛的今天，微定位系統(tǒng)之研發(fā)越形重要，而且朝定位系統(tǒng)之研發(fā)越形重要，而且朝更高精

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