Plataforma de movimiento piezoeléctrico con control deslizante basada en el principio de deslizamiento

XU Liwen ,  

WANG Dongming ,  

CHEN Wanjiang ,  

LI Ruijie ,  

XIAO Xiaohui ,  

FENG Zhao ,  

摘要

La plataforma se basa en el principio de conducción deslizante, una plataforma de movimiento piezoeléctrico integrada, independiente y giratoria se diseña sobre la base de este principio para satisfacer la necesidad de movimiento independiente y giratorio en procedimientos quirúrgicos como la punción asistida por robot. Utilizando el método de la matriz de flexibilidad y el modelo de cálculo en serie cerrada, la estructura se optimiza con un algoritmo genético. Se realizó un análisis estático, modal y de respuesta transitoria con elementos finitos para obtener la relación de amplificación de la simulación y verificar la eficacia del mecanismo de bloqueo activo. Los resultados experimentales muestran que la relación de amplificación experimental para los movimientos lineal y rotatorio es de 2.865 y 1.568 respectivamente; el mecanismo de bloqueo activo reduce el desplazamiento de retroceso del movimiento lineal y rotatorio en un 69.15% y un 89.40% respectivamente; la velocidad máxima del movimiento lineal del accionador alcanza los 2.428,25 µm/s, con una resolución de 0.569 µm; capaz de girar 360° con una velocidad máxima de 58.019 µrad/s, con una resolución de 14.4 µrad, la plataforma presenta tanto características de movimiento débilmente acoplado como una alta consistencia de movimiento hacia adelante y hacia atrás (≥94%), cumpliendo con las necesidades de misiones como la punción asistida por robot.

关键词

Controlador piezoeléctrico; Movimiento deslizante; Control preciso; Matriz de flexibilidad

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