Diseño y Prueba de una Etapa de Posicionamiento Compliant de 2-DOF con Actuación Piezoeléctrica Antagónica
Autores: Wu, Haitao; Tang, Hui; Qin, Yanding
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Diseño y Prueba de una Etapa de Posicionamiento Compliant de 2-DOF con Actuación Piezoeléctrica Antagónica
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Papel
Etapa de posicionamiento compliant de dos grados de libertad
Actuación piezoeléctrica antagonista
Mecanismos de flexión
Análisis de elementos finitos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo diseña una etapa de posicionamiento compliant de dos grados de libertad (DOF) con actuadores piezoeléctricos antagonistas. Dos pares de PEAs se disponen en una configuración antagonista para generar movimientos recíprocos. Se adoptan intencionadamente mecanismos de flexión para construir los soportes para los PEAs, cuyas deformaciones elásticas pueden ayudar a reducir la concentración de estrés en el PEA causada por la extensión del PEA en la otra dirección. Posteriormente, se optimizan y verifican los parámetros y el rendimiento de la etapa de posicionamiento compliant de 2-DOF mediante análisis de elementos finitos. Finalmente, se fabrica y prueba un prototipo. Los resultados experimentales muestran que la etapa de posicionamiento desarrollada logra un recorrido de trabajo de 28.27 m x 27.62 m. Las resoluciones de movimiento de ambos ejes son de 8 nm y las frecuencias naturales en las direcciones de trabajo alcanzan hasta 2018 Hz, lo que es prometedor para el control de posicionamiento de alta precisión.
Descripción
Este artículo diseña una etapa de posicionamiento compliant de dos grados de libertad (DOF) con actuadores piezoeléctricos antagonistas. Dos pares de PEAs se disponen en una configuración antagonista para generar movimientos recíprocos. Se adoptan intencionadamente mecanismos de flexión para construir los soportes para los PEAs, cuyas deformaciones elásticas pueden ayudar a reducir la concentración de estrés en el PEA causada por la extensión del PEA en la otra dirección. Posteriormente, se optimizan y verifican los parámetros y el rendimiento de la etapa de posicionamiento compliant de 2-DOF mediante análisis de elementos finitos. Finalmente, se fabrica y prueba un prototipo. Los resultados experimentales muestran que la etapa de posicionamiento desarrollada logra un recorrido de trabajo de 28.27 m x 27.62 m. Las resoluciones de movimiento de ambos ejes son de 8 nm y las frecuencias naturales en las direcciones de trabajo alcanzan hasta 2018 Hz, lo que es prometedor para el control de posicionamiento de alta precisión.