ジグザグ柔軟ばね片をガイド機構として採用し、大行程、高精度、高周波応答、低応力を備えた並列式XY二自由度精密位置決めプラットフォームを提案し、精密運動の要求を満たした。ジグザグ柔軟ばね片ユニットをコアガイドビームとする柔軟精密運動プラットフォーム構造を提案し、ボイスコイルモータを駆動に用い、3 mm×3 mmの運動範囲および60 Hz以上の固有振動数を実現した。ジグザグ柔軟ばね片と従来の直梁柔軟ばね片に対して有限要素解析を行い、ジグザグ柔軟ばね片の運動性能の優越性を検証した。次に、XY二自由度運動のデカップリング設計を行い、運動により生じる寄生（連成）誤差を低減した。有限要素解析によってプラットフォームを最適化し、高周波運動による疲労損傷問題に対処するために位置決めプラットフォームの構成を改良し、最大応力を低減しプラットフォームの寿命を延長した。解析結果は、本プラットフォームが運動およびデカップリング性能の設計要求を満たし、寄生誤差が0.012％であること、大行程および高周波の運動を実現可能であり、応答が速く動的特性が良好であることを示している。実験結果は、位置決めプラットフォームの固有振動数が60 Hzに達し、開ループ分解能が1.3 μmに達し、XY方向に±1.5 mmの行程運動が可能であることを示した。

精密位置決めプラットフォーム;ボイスコイルモータ;柔軟機構;低応力