세포 천자, 미세 조작 및 마이크로 조립 작업에서 큰 작동 범위, 고정밀도, 높은 하중 및 다자유도 성능 요구를 충족하기 위해 압전 유연 기구를 이용한 3자유도 병렬 점착 슬립 구동 플랫폼을 설계하였다. 아치형 구동 기구에 압전 섬유판을 부착하여 구동 유닛을 구성하고 점착 슬립 구동을 결합하여 병렬 플랫폼의 넓은 범위 고정밀 운동을 구현하였다. 원통형 지지대는 플랫폼의 하중 능력을 강화하고 만능 베어링은 이동 플랫폼의 비구동 마찰을 줄여 전체 운동 성능을 향상시켰다. 유한 요소법을 통해 아치형 유연 구동 유닛의 정역학 모델을 구축하고 출력 변위 및 고유 진동수에 대해 시뮬레이션 분석을 수행하였다. 마지막으로 실험 테스트 시스템을 구축하여 플랫폼 성능을 검증하였다. 실험 결과, 스텝 모드에서 압전 점착 슬립 플랫폼의 X, Y 방향 병진 최대 단일 스텝 변위는 각각 294.7 μm 및 304.5 μm에 달하며, Z축 회전 최대 단일 스텝 각도는 9.96 mrad, 최대 수직 하중은 110 N이었다; 스캔 모드에서는 병진 및 회전 변위 분해능이 각각 6 nm 및 0.28 μrad로 나타났다. 따라서 설계된 병렬 압전 점착 슬립 플랫폼은 정밀 미세 조작 작업에 필요한 성능 요구를 충족한다.

압전 구동; 유연 기구; 점착 슬립 운동; 3자유도