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Design and control of 6-degree-of-freedom precision positioning system

Posted on 1月 1, 2022 by admin

この論文では、3つの圧電アクチュエータ(PEA)で駆動する2種類の3自由度精密ステージで組み立てられた6自由度(DOF)精密位置決めシステムの設計とテストを紹介した。 高精度PEAとフレクシャーヒンジ機構により、高精度な動作が得られる。 6自由度位置決めシステムの設計方法と運動学的特性について検討した。 有効運動学モデルに基づき、変換行列を求め、これを用いてシステム配置からの出力変位とPEAの拡張量との関係を予測する。 さらに、有限要素法(FEM)シミュレーションと実験により、6自由度システムの静的・動的特性を評価した。 この設計構造により、第一固有振動数が586.3Hzと高い動的帯域幅が得られている。 6自由度システムの既存の結合運動を解決するために、デカップリング制御を提案した。 一方、PEAのヒステリシスを補償するために、フィードフォワード/フィードバックハイブリッド制御法において、逆ブク・ウェンモデルをフィードフォワードのヒステリシス補償器として適用した。 最後に,開発した機構の追従性能を検証するために,広範な実験を行った

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