기존 마이크로 위치 결정 플랫폼의 운동 범위가 작고 기생 운동 및 교차 축 결합으로 인한 운동 정밀도 저하 문제를 해결하기 위해, 음권 모터 구동의 전황편형 대행정, 공간 다자유도 병렬 유연 해석 마이크로 위치 결정 플랫폼이 제안되었다. 먼저, 황편형 유연 구슬 조인트를 포함한 대행정 다자유도 병렬 유연 메커니즘의 구조 및 변형 원리를 소개하였다. 이어서, 공간 3자유도를 예로 들어 동 플랫폼의 운동학 방정식을 유도하고, 메커니즘의 입력 강성 모델을 구축하였으며, 유연도 매트릭스법을 기반으로 유연 구슬 조인트를 유연도 모델링 및 설계하여 마이크로 위치 결정 플랫폼의 매개변수를 결정하였다. 또한, 각각 3자유도 방향에 대해 시스템 동역학 모델 식별을 수행하였고, 모델 기반으로 위상 전진 PI 피드백 제어와 슬라이딩 모드 피드포워드 제어를 결합한 복합 제어기를 설계하였다. 마지막으로, 추적 성능 검증을 위해 플랫폼 실험 시스템을 구축하였다. 실험 결과 기존 PID 제어와 비교하여 본 복합 제어 방법이 궤적 추적 성능을 95% 이상 향상시킬 수 있음을 보였으며, 추가된 슬라이딩 모드 피드포워드가 단순 피드백 제어에서 발생하는 위상 지연을 효과적으로 제거할 수 있음을 확인하였다. 더불어 제안된 다자유도 마이크로 위치 결정 플랫폼은 ±3.23 mm×±21.50 mrad×±20.30 mrad의 운동 범위를 달성할 수 있어 행정이 크고 안정성 및 정밀도가 우수하여 대행정 고정밀 공간 위치 지정이 요구되는 다양한 분야에 적용할 수 있다.

병렬 유연 기구; 음권 모터; 대행정; 황편형 유연 구슬 조인트; 위상 전진 PI 제어; 슬라이딩 모드 제어