マイクロ操作およびマイクロアセンブリ分野における多自由度、大ストロークおよび高精度運動の要求に対応するために、圧電粘滑駆動による二自由度クロススケール並列式デカップリング運動プラットフォームを提案した。圧電ファイバー駆動の柔軟機構を採用し、駆動-構造一体型アーチ型駆動ユニットを設計して、ナノメートル級の運動分解能を実現し、単一ステップの出力変位を向上させ、二次元平面運動の分離を図った。その後、粘滑駆動原理を利用して大ストローク運動を実現し、ユニバーサルベアリングと調整可能な支持柱を採用して荷重能力を向上させた。さらに、有限要素法によりプラットフォームの理論モデルを構築し、その出力変位と固有周波数をシミュレーション分析した。最後に、実験プラットフォームを構築して関連性能をテストした。実験結果は、連続ステッピング動作時において、圧電粘滑運動プラットフォームのx、y方向の平行移動における最大単一ステップ変位が、それぞれ249.6μmおよび237.3μmであり、運動範囲は16.10mm×16.08mmであることを示した。垂直荷重が30Nの場合でも、粘滑運動プラットフォームは16.0μmの単一ステップ出力変位を維持した。さらに、単一ステップの高精度運動時には、それぞれ6.3nmおよび6.8nmの変位分解能を示した。したがって、設計した圧電粘滑運動プラットフォームは、多次元クロススケールのマイクロ・ナノ運動の要求を満たすことができる。

圧電駆動;粘滑運動;柔軟機構;二自由度