一种面向精密定位的柔顺铰链显式拓扑优化设计方法

    公开(公告)号:CN119294012B

    公开(公告)日:2025-03-04

    申请号:CN202411820262.2

    申请日:2024-12-11

    Abstract: 本发明公开的一种面向精密定位的柔顺铰链显式拓扑优化设计方法,包括:建立柔顺铰链拓扑优化设计区域,并定义设计域和非设计域;在设计域和非设计域内建立底层有限元分析框架;利用以两端控制点受约束的贝塞尔曲线为中心骨架的可变宽度组件描述柔顺铰链在设计域内的伪密度场;建立基于以两端控制点受约束的贝塞尔曲线为中心骨架的可变宽度组件描述的柔顺铰链显式拓扑优化数学模型;计算柔顺铰链显式拓扑优化数学模型的灵敏度;利用灵敏度通过优化方法求解所述柔顺铰链显式拓扑优化数学模型,化得到最优的设计变量,提取最优的设计变量即可表达柔顺铰链轮廓。本发明可以优化设计得到具有较高转动精度、较高转动柔度且易于加工制造的柔顺铰链。

    一种平面复合结构空间大行程的柔顺铰链

    公开(公告)号:CN109732584B

    公开(公告)日:2024-04-16

    申请号:CN201910141050.4

    申请日:2019-02-26

    Abstract: 本发明公开了一种平面复合结构空间大行程的柔顺铰链,包括用于实现平面外扭转功能的矩形平面单元和用于实现平面内旋转功能的叉形平面单元,所述叉形平面单元是由两条柔性的直梁薄板相交成带有夹角的叉状结构,所述矩形平面单元与叉形平面单元通过外联式或内嵌式连接。本发明克服了现有的平面结构柔顺铰链只能等效单自由度的大行程低运动副及现有的LEMs柔顺机构等效的多自由度柔顺铰链总体行程较小等问题,具有结构简单、易于加工、易于分析计算、等效大行程空间多自由度柔度等优点。

    一种叠堆式压电陶瓷驱动器的弹性簧片型预紧装置

    公开(公告)号:CN114977878B

    公开(公告)日:2024-04-12

    申请号:CN202210335720.8

    申请日:2022-03-31

    Abstract: 本发明公开的一种叠堆式压电陶瓷驱动器的弹性簧片型预紧装置,固定板和输出杆相对设置;杆件的两端分别铰接在固定板和输出杆上;预紧块固定在输出杆的内侧,预紧前,将叠堆式压电陶瓷驱动器设置在固定板和预紧块之间;弹性簧片型柔顺组件设置在固定板和输出杆之间,杆件和弹性簧片型柔顺组件的中心面均垂直于输出杆和固定板的上下端面,弹性簧片型柔顺组件的一端固定在输出杆上,当预紧叠堆式压电陶瓷驱动器时,所述预紧调节件与所述弹性簧片型柔顺组件的另一端配合以向叠堆式压电陶瓷驱动器施加预紧力。本发明能够方便、可靠地安装叠堆式压电陶瓷驱动器,使弹性簧片预紧的叠堆式压电陶瓷驱动器能够对其内部得叠堆式压电陶瓷驱动器施加预紧力。

    一种平面两自由度柔顺精密定位平台

    公开(公告)号:CN116469455A

    公开(公告)日:2023-07-21

    申请号:CN202310499727.8

    申请日:2023-05-06

    Abstract: 本发明涉及一种平面两自由度柔顺精密定位平台,包括载物台和多个柔顺铰链;载物台周向均布有4个五杆位移放大机构;每个五杆位移放大机构包括驱动源、由驱动源驱动的对称式杠杆位移放大机构、串联于对称式杠杆位移放大机构的半菱形位移放大机构;半菱形位移放大机构通过柔顺铰链连接于载物台。驱动源的输出能够通过对称式杠杆位移放大机构和半菱形位移放大机构的二级放大,通过柔顺铰链传递到载物台并带动载物台运动,结合采用无导向梁的推挽输出的对称构型布局,可以将精密定位平台的整体尺寸控制得相对较小,结构更加紧凑,运动惯量很小,可以实现解耦的两自由度运动、相对较高的输出位移以及较高的运动带宽。

    一种基于卡西尼卵形线的原子力显微镜非栅格扫描方法

    公开(公告)号:CN115420910A

    公开(公告)日:2022-12-02

    申请号:CN202210985697.7

    申请日:2022-08-16

    Abstract: 本发明公开了一种基于卡西尼卵形线的原子力显微镜非栅格扫描方法。本发明基于卡西尼卵形线,通过对其构造参数加以合理选取并将其与斜坡信号进行叠加,最终合成了一条光滑连续、信号幅值恒定且能以最大覆盖率经过扫描区域的非光栅扫描轨迹,解决了传统栅格扫描因采用扫描过程中拐角处扫描速度方向存在突变而使得信号包含无穷项奇次谐波的三角波信号驱动扫描平台而带来的扫描平台易引发共振、扫描轨迹易失真的问题,从而能够有效提高原子力显微镜扫描频率上限,且其信号恒定的幅值与频率使得扫描平台的驱动控制器更加易于设计。以此作为原子力显微镜扫描轨迹进行扫描,具有扫描频率上限高,扫描精度好和能以较高的效率提升现有原子力显微镜的扫描性能等特点。

    平面复合结构空间柔顺铰链冲压模具

    公开(公告)号:CN112756481A

    公开(公告)日:2021-05-07

    申请号:CN202011587563.7

    申请日:2020-12-28

    Abstract: 本发明公开了一种平面复合结构空间柔顺铰链冲压模具,包括有移动副折弯模块及转动副折弯模块,移动副折弯模块的一号折弯块上形成通孔供一号夹紧组件穿过,对一号夹紧组件的运动轨迹进行了限定,防止了折弯过程中一号夹紧组件发生偏移导致加工失败;此外,转动副折弯模块包括了二号夹紧组件、竖直压块及一对水平压块,二号夹紧组件上设置限定水平压块移动轨迹的限位结构,并设置短边折弯部供竖直压块的下端穿过,对水平压块和竖直压块在工作过程中的运动轨迹实现限定,保证了二者能准确作用在金属薄片的预设变形区域上,极大提高了加工的良率。

    一种多稳态柔顺机构及其稳态分析方法

    公开(公告)号:CN108515511B

    公开(公告)日:2020-06-19

    申请号:CN201810223057.6

    申请日:2018-03-19

    Abstract: 本发明公开了一种多稳态柔顺机构及其稳态分析方法,是由多个基础单元首尾依次连接而成,构成一个环状封闭结构;每个基础单元均包括有两个互相异面正交的柔性铰链及用于连接柔性铰链的两个刚性连接部分,两个柔性铰链之间通过一个刚性连接部分进行连接,且其中一个柔性铰链通过另外一个刚性连接部分与相邻基础单元的一个柔性铰链连接,在同一个基础单元内的两个刚性连接部分的长度必须相等,但是不同基础单元的刚性连接部分长度不一定相等。本发明除了在继承柔顺三重机构连续转动、多稳态等优点的同时还具有机构拓扑可变、单元数量可调、易于实现与推广等优点。

    一种基于微视觉系统的柔顺铰链柔度及旋转精度测量装置

    公开(公告)号:CN110261081A

    公开(公告)日:2019-09-20

    申请号:CN201910493563.1

    申请日:2019-06-06

    Abstract: 本发明公开了一种基于微视觉系统的柔顺铰链柔度及旋转精度测量装置,包括:一隔震底座;支架,固定在隔震底座上;相机马达及镜头,镜头朝下地竖直固定在支架上;X-Y二维移动平台,固定在隔震底座上且位于相机马达及镜头下方;三个定滑轮装置,固定在隔震底座边缘处,其中两个定滑轮装置沿Y向相对地固定设置在隔震底座边缘处,另一个定滑轮装置沿X向固定设置在隔震底座边缘处;砝码,所述砝码通过跨过相应定滑轮装置的绳子与固定在X-Y二维移动平台上的待测柔顺铰链相连接。本发明采用微视觉系统对铰链在施加负载前后的位移进行实时测量、通过改变铰链的受力点和载荷大小得到多组实验数据,安装简便、操作简单、可重复性高。

    一种高带宽两自由度并联柔顺精密定位平台

    公开(公告)号:CN110136771A

    公开(公告)日:2019-08-16

    申请号:CN201910258255.0

    申请日:2019-04-01

    Abstract: 本发明公开了一种高带宽两自由度并联柔顺精密定位平台,包括:固定机架,设置有中心镂空部和偏置镂空部;四组柔顺单元,两两相对地呈十字形对称连接设置在所述中心镂空部内壁上;末端移动平台,位于中心镂空部中心且与各个柔顺单元的柔性铰链端相连接,为平台提供载物条件;两个压电叠堆驱动器,分别设置在两个所述偏置镂空部内,且前端作用于对应的柔顺单元后端,为末端移动平台提供高频率的驱动力;两个高带宽电容传感器,用于获取末端移动平台X、Y方向的位移信息;两组改进的楔块式预紧装置,固定在所述固定机架上用于预紧压电叠堆驱动器。本发明具有高带宽、高精度、低耦合的特点,可解决目前定位平台响应慢、耦合性能差的问题。

    一种多稳态柔顺Bricard机构及其稳态分析方法

    公开(公告)号:CN108515511A

    公开(公告)日:2018-09-11

    申请号:CN201810223057.6

    申请日:2018-03-19

    Abstract: 本发明公开了一种多稳态柔顺Bricard机构及其稳态分析方法,是由多个Bricard基础单元首尾依次连接而成,构成一个环状封闭结构;每个Bricard基础单元均包括有两个互相异面正交的柔性铰链及用于连接柔性铰链的两个刚性连接部分,两个柔性铰链之间通过一个刚性连接部分进行连接,且其中一个柔性铰链通过另外一个刚性连接部分与相邻Bricard基础单元的一个柔性铰链连接,在同一个Bricard基础单元内的两个刚性连接部分的长度必须相等,但是不同Bricard基础单元的刚性连接部分长度不一定相等。本发明除了在继承柔顺三重Bricard机构连续转动、多稳态等优点的同时还具有机构拓扑可变、单元数量可调、易于实现与推广等优点。

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