宏微双重驱动机器人系统的研究现状与关键技术

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微驱动定位进给系统结构优化设计研究

微驱动定位进给系统结构优化设计研究王明强;奚浩;周赟;纪飞飞【摘要】当前宏微双驱动定位进给系统中微驱动平台力学性能差、精度低,且柔性铰链作为微驱动平台关键部分,直接影响着微驱动平台的定位精度等各项性能.为此,采用OptiStruct软件对微驱动定位进给系统的柔性铰链进行结构拓扑优化后,以工程塑料(ABS)为原材料通过3D打印进行加工.利用有限元对整个微动平台系统进行模态分析并通过模态试验进行了验证.最终获得柔性铰链以及整个微动平台的最优结构,在保证结构刚度、精度的同时达到了结构轻量化的目的.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2019(000)005【总页数】5页(P194-198)【关键词】微动平台;定位进给;工程塑料;柔性铰链;拓扑优化;模态实验【作者】王明强;奚浩;周赟;纪飞飞【作者单位】江苏科技大学机械工程学院,江苏镇江 212003;江苏科技大学机械工程学院,江苏镇江 212003;江苏科技大学机械工程学院,江苏镇江 212003;江苏科技大学机械工程学院,江苏镇江 212003【正文语种】中文【中图分类】TH16;TH1221 引言传统的加工精度已经无法满足航空航天、医疗、核能以及IC制造、MEMS制造、激光技术等众多尖端科技领域的需求，即使精密加工级别的精度要求也无法胜任，尤其是随着纳米技术的出现和不断的发展，亚纳米级甚至纳米级精度的超精密加工概念提出[1]，对超高精度的机床加工设备定位进给系统研究显得极其重要。

而宏微双驱动平台同时满足大行程宏动平台与高精度微动平台的特性，满足大行程高精度的加工要求，有效的提高机床运动平台的分辨率和精度。

在现有的宏微双驱动定位进给系统中，微驱动大多采用块状矩形压电陶瓷制动器和宏微双控制系统[2]，压电陶瓷采用柔性铰链支撑。

传统的柔性铰链采用弹簧钢（65Mn）或者合金弹簧钢（60Si2Mn）等材料结构优化后进行直接机加工，加工过程会使得柔性铰链表面力学特性发生改变，并且成本较高，质量较大。

大型射电望远镜宏-微机器人系统初始状态的标定

大型射电望远镜宏-微机器人系统初始状态的标定
仇原鹰;段宝岩;盛英;郑元鹏
【期刊名称】《机械科学与技术》
【年(卷),期】2004(023)008
【摘要】为了保证大型射电望远镜馈源对射电源目标的动态跟踪定位精度,对馈源宏-微机器人复合运动控制系统进行了基础标定.首先,借助于悬索长度与张力的一一对应关系,通过调控悬索伺服系统零位时的电机转矩,标定了舱索宏机器人系统的零位索长.然后,借助于Leica全站仪,标定了Stewart平台微机器人系统虎克铰在馈源舱局部坐标系中的坐标.两个模型运动控制实验结果表明,对宏微两级系统的标定是必要和有效的.
【总页数】4页(P887-889,896)
【作者】仇原鹰;段宝岩;盛英;郑元鹏
【作者单位】西安电子科技大学,机电工程学院,西安,710071;西安电子科技大学,机电工程学院,西安,710071;西安电子科技大学,机电工程学院,西安,710071;中国电子科技集团公司第54所,石家庄,050081
【正文语种】中文
【中图分类】P111.44
【相关文献】
1.访微宏动力系统首席运营官肖调坤微宏新能源汽车商业化运营三部曲 [J], 王宇
2.宏/微双重驱动机器人系统的研究现状与关键技术 [J], 孙立宁;董为;杜志江
3.大行程高精度宏/微双重驱动机器人系统的研究 [J], 孙立宁;孙绍云;曲东升;王力;蔡鹤皋
4.访微宏动力系统首席运营官肖调坤微宏新能源汽车商业化运营三部曲 [J], 王宇
5.宏微并联机器人系统自适应交互PID监督控制 [J], 段学超;仇原鹰;段宝岩;陈光达;保宏;米建伟
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微型机器人技术的研究现状和趋势

微型机器人技术的研究现状和趋势随着科技的发展和人们对机器人应用的需求增加，微型机器人技术逐渐引起了广泛关注。

本文将简要介绍微型机器人技术的研究现状，并展望未来的发展趋势。

一、微型机器人技术的定义和特点微型机器人是指尺寸小于一米的机器人系统。

与传统的机器人相比，微型机器人具有以下几个显著特点：1. 小巧灵活：由于尺寸的限制，微型机器人可以在狭小的空间内灵活操作，具备更广泛的应用场景。

2. 高度精准：微型机器人采用先进的传感器和控制系统，能够实现高精度的运动和操作。

3. 多功能性：微型机器人可以具备多种功能，如检测、监控、医疗等，实现多样化的任务。

二、微型机器人技术的研究现状1. 结构和材料：微型机器人的结构设计和材料选择是关键。

目前，研究者提出了多种创新的结构设计理念，例如仿生机器人、可展开式机器人等。

材料方面，研究者正在尝试使用纳米材料和生物材料，以提高机器人的性能和适应性。

2. 动力和驱动：微型机器人的动力和驱动系统是实现其运动和操作的关键。

电磁力、磁力、压力等多种驱动方式被用于微型机器人的驱动系统中。

此外，太阳能、燃料电池等新型能源也被研究者探索和应用。

3. 传感和控制：微型机器人的传感和控制系统是实现其高精度运动和操作的基础。

传感器技术的发展使得微型机器人能够获取更加准确的环境信息，而先进的控制算法则实现了机器人的自主决策与行动。

4. 应用领域：微型机器人技术在医疗、环境监测、无人探测等领域有着广阔的应用前景。

例如，在医疗领域，微型机器人可以用于内窥镜等医疗器械的操控和手术辅助；在环境监测领域，微型机器人可以用于检测和修复污染区域；在无人探测领域，微型机器人可以用于勘探灾难现场或危险环境。

三、微型机器人技术的发展趋势1. 多机器人协作：未来，微型机器人将更多地实现多机器人协作，形成机器人网络，实现复杂任务的分工合作。

2. 智能化：随着人工智能技术的进步，微型机器人将具备更高的自主决策能力和智能感知能力，能够更好地适应复杂环境和任务需求。

微型机器人技术的研究现状与应用

微型机器人技术的研究现状与应用随着科技的不断发展，微型机器人技术也迅猛发展。

微型机器人是一种尺寸小于一厘米的机器人，能够模仿生物体在微小空间中运动、进行各种操作，具有广阔的应用前景。

本文将从微型机器人的研究现状、技术特点和应用等多个方面来探讨微型机器人技术的发展状况。

一、微型机器人的研究现状微型机器人技术已经成为目前机器人技术中的重要研究领域。

此前，这种技术开发主要聚焦在一些具有极高实用价值的领域，如医学、疾病诊断、制药等。

然而，现在它被广泛应用于人类的各个生活领域，如教育、娱乐、军事、工业等众多领域。

微型机器人的发展历程可追溯到上个世纪90年代。

当时的早期微型机器人还无法适应半导体行业中的制造要求，微型机器人技术主要是通过生物学和医学技术的起点开始的。

在这期间，科学家们着手研究用于手术的基础医疗设备，探索最小化及远程治疗技术。

微型机器人被用于生物体内部的注意力调节和药物传递。

此后，微型机器人技术也被用于各种工业领域中。

二、微型机器人技术的特点微型机器人技术的发展给我们带来了很多惊喜，其技术特点如下：1、尺寸极小微型机器人主要是指直径小于一厘米的机器人，体积小、重量轻，可以在极小的空间内活动。

由于其易于操作、控制和管理的特性，它们被广泛应用于需要精准控制的领域。

2、自主模式微型机器人在工作中主要依靠独立于人类干预的程序来完成任务，即一种自主模式，这为下一步的AI应用提供了非常有利的条件。

3、复杂操作微型机器人在小空间内具备广泛的自由度和高度的灵活性，其应用范围涵盖从射频电路板的生产到生物实验都是非常广泛的。

三、微型机器人技术的应用微型机器人技术的应用范围非常广泛，涉及到的领域包括：医疗、环境、军事和制造业等。

1、医疗应用领域微型机器人在医疗领域中的应用也比较广泛，主要是在现代外科学中，几乎所有的手术过程都可以通过微型机器人完成。

例如，目前市场上的“Da Vinci Robotic Surgical System”，已经被广泛应用于心脏、肺、喉、胃等多个领域的手术中。

机器人双臂协作控制系统研究

机器人双臂协作控制系统研究机器人技术一直是人类探索科技领域的热门话题与研究方向，其在工业自动化、医疗机器人、军事等领域都有广泛的应用。

机器人的复杂操作需要控制系统来实现，其中机器人双臂协作控制系统在工业领域中尤为重要。

本文将重点介绍机器人双臂协作控制系统的研究现状和未来发展方向。

一、机器人双臂协作控制系统起源及现状机器人双臂协作控制系统源于传统工业自动化领域的“工作单元”，即由两个或多个机械臂协作完成特定的任务。

随着机器人技术的发展，双臂协作机器人开始逐渐走向普及。

机器人双臂协作控制系统的基本特征是由两个机械臂协同工作，完成更为复杂的任务操作。

在机器人双臂协作控制系统中，通常一个机械臂负责支持被操作的物体，而另一个机械臂则负责对物体进行操作。

机器人双臂协作控制系统的设计要求较高，需要无缝地整合机械臂、传感器、控制系统等多种技术，实现集成化操作。

目前，相当多的机器人双臂协作控制系统已经出现，如工业生产线上的双臂机器人、医疗手术中的双臂机器人、智能物流中的双臂机器人等等。

这些双臂机器人已经在各自的领域产生了很大的影响力。

二、机器人双臂协作控制系统研究的发展方向1. 更高效的双臂协作技术一款优秀的机器人双臂协作控制系统需要具备更高效的双臂协作技术。

在该方面，目前的研究也正朝着此方向发展。

针对工业双臂机器人，近年来出现了许多解决方案，包括运用多传感器的协作、应用神经网络技术的协作等等。

此外，当前的深度学习技术也将会引领双臂机器人协作的发展方向，从而提高整体的工作效率。

2. 提高双臂协作的安全性在双臂协作机器人的操作过程中，安全性一直是一个不容忽视的问题。

为了更好地保障操作人员的身体安全，提高双臂协作的安全性，研究人员需要注重双臂机器人的机械结构的设计，为其设计安全的工作空间，并探索更加准确、可靠的安全控制方式。

此外，也需要加强双臂机器人的操作训练，并合理引入人工智能技术，支持双臂机器人对周围环境的自主感知，从而实现智能化、安全化的操作过程。

小型微型机器人技术的研究与应用

小型微型机器人技术的研究与应用1. 引言小型微型机器人技术是近年来快速发展的领域，随着科技的进步和信息化的发展，小型微型机器人技术被赋予了更广泛的应用价值和社会意义。

在医疗、教育、科研、工业等领域得到了广泛的应用和追捧。

本篇文章旨在介绍小型微型机器人技术的研究现状和应用实践，分析其未来发展趋势和社会意义。

2. 小型微型机器人技术的研究现状小型微型机器人技术的研究始于上世纪六十年代，当时主要应用于军事、航空和太空探索等领域。

不过随着科技和社会的快速发展，小型微型机器人技术的应用场景越来越多，逐渐从军事领域扩展到工业、医疗、教育、家庭、娱乐等领域，应用意义更加广泛。

小型微型机器人主要分为硬件和软件两个方面。

硬件方面，它们通常被制造成小型电子设备，包括传感器、执行器、控制电路和低功耗芯片等。

软件方面，这些机器人通常由一组预定义的指令集组成，能够处理各种输入数据，并负责执行与其关联的功能。

在这两个方面，研究者们一直在不断探索新的方法，寻求更好的性能和更广泛的应用场景。

目前，小型微型机器人研究的重点主要集中在以下几个方面：2.1 材料和制造技术小型微型机器人的材料和制造技术是它们能够实现精密控制和高度精度的关键。

当前，大多数小型微型机器人都采用了微机电系统（MEMS）技术制造。

除了MEMS技术，研究者们也在探索其他先进制造技术，例如纳米技术、3D打印技术等。

这些技术能够提高小型微型机器人的制造效率和性能，同时也能为下一代机器人的研究奠定基础。

2.2 传感技术传感技术对小型微型机器人的物理感知和环境感知至关重要。

目前，研究者们一直致力于改进小型微型机器人的传感器性能，例如超声波传感器、光电传感器、荧光传感器和温度传感器等。

这些传感器不仅可以帮助小型微型机器人检测环境参数，还能帮助机器人进行位置估计、障碍物避免、目标跟踪等控制任务。

2.3 控制算法控制算法是小型微型机器人的大脑，负责解决机器人的路径规划、运动控制、姿态调整、决策等问题。

机器人关键技术的研究与应用

机器人关键技术的研究与应用机器人是世界上最新型、最受瞩目的技术之一。

近年来，机器人技术的发展取得了长足的进步，极大地推动了科技的发展。

机器人技术是当代杰出的技术之一，其涵盖范围之广、拓展空间之大和应用领域之多，既为产业经济发展提供了前瞻性战略，又为人类社会的进步发展创造了更广阔的空间。

机器人的研究与应用离不开关键技术的支持。

以下是几个重要且常见的机器人关键技术：1. 人工智能技术人工智能是指计算机软件和硬件能够取代人进行智力活动的一种技术。

它是机器人技术的重要支撑，机器人工作主要需要借助人工智能技术的支撑，包括机器视觉、语音识别、自然语言处理和机器学习等。

近年来，人工智能技术快速发展，通过研究深度学习和神经网络等技术，使机器人得以进行深度学习和决策过程，以及复杂任务的处理。

人工智能技术的不断进步将有助于为机器人的未来发展创造更多的可能性。

2. 机器视觉技术机器视觉技术是指利用电子视觉技术、图像处理技术、模式识别技术和人工智能等手段，使机器能够像人一样“看到”周围的环境，从而更好的适应场景、执行任务。

机器视觉技术的研究与应用，为机器人领域提供了更广泛的应用场景，在工业、医疗、军事等领域中都得到了广泛应用。

此外，随着无人驾驶汽车和智能家居的兴起，机器视觉技术也有望在更多领域得到应用与发展。

3. 语音识别技术语音识别技术是指使用语音信号识别技术，将语音信号转换为能够识别的数字信号。

随着人工智能技术的不断发展，机器人语音识别技术已经大幅度提升，现如今的机器人已经能够较为准确地理解人类语言，并通过机器语音进行沟通。

语音识别技术的应用方向也十分广泛，有可能应用于咨询与问答、智能助手、智能家居、医疗等多方面行业，为未来机器人的更多细分领域提供了不小的进步方向。

4. 机器人运动控制技术机器人运动控制技术是机器人技术中最重要的一环，其涉及的方向也最为广泛。

机器人运动控制可以分为手臂运动控制以及移动平台控制两个方向。

微型机器人驱动技术发展现状

《微型机器人驱动技术发展现状》摘要：微型机器人;驱动技术;发展现状，目前，微型机器人常用的驱动技术概括起来主要有：气动、热驱动、微电机驱动、智能材料驱动和能量场驱动，其中，智能材料驱动常用的有形状记忆合金、人工肌肉材料、压电材料、巨磁致伸缩材料吴超[關键词] 微型机器人;驱动技术;发展现状本文首先介绍微型机器人驱动技术，对现有的机器人的主要驱动方式进行了简要的综述，介绍了各种驱动方式的原理以及优缺点，并列举了部分不同驱动方式下的机器人研究。

指出磁场驱动技术和智能材料技术的发展将极大地推动微机器人应用于人体体内医疗领域。

近年来，随着微型机器人研究取得长足发展，微型机器人成为集成传感、控制、执行和能量的结构单元，是计算机、材料、机械、电子、控制和生物医学等多学科技术的交叉融合的成果，具有结构尺寸微小，器件精密，可进行微细操作等特点。

微型机器人开发研究的主要方向包括：降低耗能、简化结构、位移输出和力输出较大、线控性能优良、体积小，环境发生变化时响应时间少等方面。

一、微型机器人驱动技术驱动技术在微机器人系统中起着至关重要的作用，微机器人执行任务时首先要考虑的是其运动能力。

过去许多驱动原理已被报道，主要有静电、压电和电磁原理。

静电驱动因垂直于电极的最大位移受限，而不适用于需要位移大于几微米的应用系统;压电驱动因位移也受到限制，往往需要很高的工作电压;电磁驱动因复杂的电磁结构很难制造和微型化。

随着微机械加工工艺及智能材料的发展，微机器人应用系统逐步实现大输出力矩、高运动精度和强行进能力等特点的新型驱动技术。

二、驱动技术的研究现状目前，微型机器人常用的驱动技术概括起来主要有：气动、热驱动、微电机驱动、智能材料驱动和能量场驱动。

其中，智能材料驱动常用的有形状记忆合金、人工肌肉材料、压电材料、巨磁致伸缩材料。

能量场驱动常用的有微波、光波、磁场和超声波等能量场。

随着机器人技术的不断发展，机器人的驱动方式也越来越多。

微型机器人关键技术及应用研究

微型机器人关键技术及应用研究微型机器人是指尺寸小于1cm、功能齐全、可进行自主控制的机器人。

它的诞生为尺寸限制较小的环境提供了新的解决方式，例如医学、生物学、环境监测等领域。

微型机器人的关键技术和应用研究受到了越来越多人的关注。

一、微型机器人关键技术1. 微控制器技术微型机器人通常是基于微控制器系统设计和制造的。

微控制器可以实现机器人对环境的感知和控制，同时它还能提高机器人的工作效率和运行速度。

2. 微型传感器技术微型传感器是一个关键的技术，它能够为机器人提供必要的反馈，使机器人能够感应和适应环境。

例如，无线立方体机器人可以使用微型传感器来测量环境变化，如湿度和温度的变化等。

3. 微电机技术微电机技术是制造微型机器人的重要技术之一，它控制机器人的运动，如旋转、转动等。

微电机通常由微电子学、MEMS 和纳米技术制造而成。

4. 能源技术由于微机器人的尺寸小，所以很难装载传统的能源系统。

因此，微型机器人的能源技术必须是高效的，例如通过光、热、振动等方式提供能源。

二、微型机器人应用研究1. 医学领域微型机器人在医学领域有着广泛的应用。

例如，它们可以用于内窥镜检查、药物输送、肿瘤切除等操作。

此外，它们还可以用于血管、胃肠道、呼吸道等难以操作的区域。

2. 环境监测微型机器人可以应用于危险或难以进入的环境中进行监测和勘察。

例如，它们可以用来监测火灾、灾害现场等。

此外，它们还可以在建筑、管道、船舶等环境中进行检查和监测。

3. 生物医学微型机器人在生物医学研究领域也有很大的应用。

它们可以用于细胞处理、药物发现、分子诊断等操作。

此外，它们还可以用于组织工程和干细胞研究，进一步推动了生物医学研究的不断进步。

三、微型机器人的未来随着科技的不断发展，微型机器人的应用领域将进一步扩大。

预计未来几年，其应用将不断涉及新的领域，例如教育、娱乐、安全保障等。

与此同时，微型机器人的功能和控制也将不断提升和改良。

四、结论微型机器人是一个具有无限潜力的技术，它为我们提供了一种可以直接进入高难度区域进行操作和监测的途径。

宏微双级驱动精密定位平台的建模与控制

宏微双级驱动精密定位平台的建模与控制李彤彤;田艳兵;韩森;程龙【期刊名称】《液压气动与密封》【年(卷),期】2017(037)001【摘要】为实现定位系统在大行程中高精度定位,设计了一种宏微双级驱动精密定位平台.采用金属波纹管直接驱动宏动平台,实现了系统大行程进给.安装在宏动平台上的音圈电机驱动微动平台,补偿宏动平台产生的误差并实现系统的高精度定位.采用双光栅检测方案,增量式光栅反馈宏动平台的位置信号,绝对式高精度光栅反馈微动平台的位置信号,实现二级精密驱动定位系统的全闭环控制设计.分别对宏动平台和微动平台建立数学模型,提出宏动平台带前馈的PID闭环控制和微动平台的神经网络PID复合控制方案.实验结果表明:该定位系统能满足大行程高精度的定位要求,在50mm的行程中重复定位精度能达到0.6μm.【总页数】5页(P59-63)【作者】李彤彤;田艳兵;韩森;程龙【作者单位】青岛理工大学自动化工程学院,山东青岛 266520;青岛理工大学自动化工程学院,山东青岛 266520;青岛理工大学自动化工程学院,山东青岛 266520;青岛理工大学自动化工程学院,山东青岛 266520【正文语种】中文【中图分类】TP242【相关文献】1.一种宏微双重驱动精密定位机构的建模与控制 [J], 节德刚;刘延杰;孙立宁;孙绍云;蔡鹤皋2.波纹管驱动超精密定位平台建模及复合控制 [J], 田艳兵;王涛;王美玲;张栋3.压电型宏微双驱动精密定位系统点位协调控制 [J], 刘定强;黄玉美;谢礼;杨勇4.压电型宏/微双驱动精密定位机构的建模与控制 [J], 肖献强;朱家诚;李欣欣5.基于固高平台的宏微两级精密定位系统 [J], 梁学佳;葛红宇;张博;范伟;郭玉明因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

宏／微双重驱动技术的研究和应用现状

ｐｓｅｓｔｅｃａａｔｒｓｃ（ａｇｒｖｌｒｎ，ｉｈｓｅｄｒｓｎｅａｄ＾ｏｓｓｈｈｃｅｓｕｈ１ｌｅｔｅａｇｈｇｐｅｅｐｏｓｎｒ５ｒａｅａｃｒｃ．ｔｉｐａｅｃｕａｙｈｓｐｒｄｖｙｔｍ．ｉｒｅｓｓｅ￥ｒｐｃｍｍｏ￣ｒｎｃｏｏｉｎａｉｎｃｍｎｎｓｔａｓｄｉｃｏｍｉｒｕｇｕｏｔｎｍ４ｏａｄｍｉｒｒｔｏｏｐｏｅｔｅｔｈｕｅｎｍａｒ￣ｃｏｔ
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图4即为哈尔滨工业大学采用上述集成方式设计的一种宏微双重驱动精密定位工作台的伺服系统结构图该双定位工作台的机械本体分为上下两层结构下层为宏动工作台它和直线电机的固件固定在一起可以带动上面的微动工作台起移动整个系统从工作原理上分为宏定位系统和微定位系统他们分别由交流伺服直线电机和电致伸缩微位移驱动器驱动由固定在微动工作台上的激光干涉仪实现位置反馈激光干涉仪的检测分辨率为5m系统定位时首先由宏定位系统工作带动两级工作台一起运动当检测到的定位误差小于o1m时切换到微定位系统控制微动工作台达到系统要求的位置01tlm是宏微定位系统的切换阈值
（ｅｈｎｓｃｎｅｎｅｈｏｇｃｄｍｉｕｉｒｔＣａｇｈｎ１０２，ｈｎ）ｃａｉＳｉｃｄｃｎｌｙＡａｅｙｆｉｎｅｉ，ｈｎｃｕ３０５ＣｉＭｍｅａＴｏｏｊｎｖｓｙｌａ

基于机器视觉的宏／微双驱动与控制系统的研究

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肖献强，张志宇，张文李欣欣，
（．１合肥工业大学，安徽合肥２００２吉林大学，３０９；．吉林长春１０２；．田汽车股份有限公司，３０５３福湖北枣阳４００３００）
摘要：针对目前单～的驱动方式日益不能满足越来越多的微操作的要求，提出了利用步进电动机和压电驱动
器组成宏／微双驱动的微操作平台。步进电动机实现大行程移动和定位，压电驱动器进行高精度定位误差补偿。同时为了解决宏／微双驱动两部分的协调控制问题，提出了利用全局机器视觉的协调控制方法，末端执行器与目标将点的距离作为控制阈值；如果当前距离大于设定的控制阈值，起动宏动台进行驱动定位；则否则起动压电驱动器进
行定位误差补偿间小于４ｓｘｍ，０ｍ。
关键词：宏动台；微动台；电驱动器；压控制阈值；图像处理
中图分类号：Ｍ３；Ｍ３３６Ｔ８Ｔ８．文献标识码：Ａ文章编号：０４— ０８２０００２４１０７１（０８）６— ０６—０

基于直线电机宏微双重驱动大行程精密定位台的研究的开题报告

基于直线电机宏微双重驱动大行程精密定位台的研究的开题报告一、研究背景与意义在现代制造业中，精密定位设备在各个领域中扮演着关键的角色，如半导体、生物医学、光学等领域。

传统的定位方式主要采用蜗轮传动和丝杠传动，在定位精度、速度和稳定性方面存在着缺陷。

与此同时，直线电机的高精度、高速度和可重复性，使得直线电机成为了精密定位设备的理想选择。

目前，商业直线电机主要采用一种被称为霍尔效应的技术来实现宏微双重驱动。

然而，这种技术存在较低的定位精度和扭曲现象的问题，而且由于霍尔效应的受限制，只能实现较短的行程。

因此，需要新的技术来解决这些问题，以实现更高精度和更大行程的精密定位。

二、研究内容和方法本研究旨在设计一种基于直线电机的宏微双重驱动大行程精密定位台。

具体来说，研究将在以下几个方面展开：1. 采用新的电磁测量技术，提高直线电机驱动的精度和可靠性；2. 设计新的反馈控制方法，降低系统误差和扭曲；3. 针对直线电机较短的行程问题，开发一种行程延伸器，实现更大的行程。

为验证所提出的方法的有效性，将采用实验方法，使用适当的测试设备测试系统性能和稳定性。

三、预期成果本研究的预期成果是设计和开发一种新的宏微双重驱动大行程精密定位台。

该设备将具有以下特点：1. 高精度：采用新的电磁测量技术和反馈控制方法，可实现高精度定位；2. 高速度：直线电机的高速度和可重复性使得该设备能够实现更高的速度；3. 大行程：开发的行程延伸器可以实现更大的行程，使得该设备具有更高的灵活性和可扩展性。

四、研究进度安排本研究计划分为以下几个阶段：1. 研究现有直线电机的宏微双重驱动技术和行程延伸技术，了解其原理和应用；2. 设计新的电磁测量技术和反馈控制方法，建立模型和模拟实验验证；3. 开发行程延伸器，测试其性能和稳定性；4. 将新的技术整合到设计的精密定位台中，并测试系统性能和稳定性；5. 评估系统的性能和可扩展性，进行优化和改进。

五、预期贡献本研究的主要贡献包括：1. 提出一种基于直线电机的宏微双重驱动大行程精密定位台，克服了传统定位方式的缺陷，并能够满足精密定位设备的需求；2. 采用新的电磁测量技术和反馈控制方法，提高了定位精度和系统可靠性；3. 发明了新的行程延伸器，实现了更大的行程，增强了系统的灵活性和可扩展性；4. 评估系统的性能和可扩展性，为现有设备的改进和优化提供了经验和建议。

微型机器人的发展和研究现状

微型机器人的发展和研究现状【摘要】微型机器人是微电子机械系统的一个重要分支,由于它能进入人类和宏观机器人所不及的狭小空间内作业,近几十年来受到了广泛的关注。

本文首先给出了近年来国内外出现的几种微型机器人,在分析了其特点和性能的基础上,讨论了目前微型机器人研究中所遇到的几个关键问题,并且指出了这些领域未来一段时间内的主要研究和发展方向。

【关键词】微型机器人微驱动器近年来,采用MEMS技术的微型卫星、微型飞行和进入狭窄空间的微机器人展示了诱人的应用前景和军民两用的战略意义。

因此,作为微机电系统技术发展方向之一的基于精密机械加工微机器人技术研究已成为国际上的一个热点,这方面的研究不仅有强大的市场推动,而且有众多研究机构的参与。

以日本为代表的许多国家在这方面开展了大量研究,重点是发展进入工业狭窄空间微机器人、进入人体狭窄空间医疗微系统和微型工厂。

国内在国家自然科学基金、863高技术研究发展计划等的资助下,有清华大学、上海交通大学、哈尔滨工业大学、广东工业大学、上海大学等科研院所针对微型机器人和微操作系统进行了大量研究,并分别研制了原理样机。

目前国内对微型机器人的研究主要集中在三个领域:①面向煤气、化工、发电设备细小管道探测的微型机器人。

②针对人体、进入肠道的无创诊疗微型机器人。

③面向复杂机械系统非拆卸检修的微型机器人。

1微型机器人的发展和研究状况根据国内开展微型机器人研究的实际情况,我们着重讨论微型管道机器人、无创伤微型医疗机器人和特殊作业的微型机器人。

微型管道机器人微管道机器人是基于狭小空间内的应用背景提出的,其环境特点是在狭小的管状通道或缝隙行走进行检测,维修等作业。

由于与常规条件下管内作业环境有明显不同,其行走方式及结构原理与常规管道机器人也不同,因此按照常规技术手段对管道机器人按比例缩小是不可行的。

有鉴于此,微型管道机器人的行走方式应另辟蹊径。

近年来随着微电子机械技术的发展和晶体压电效应和超磁致伸缩材料磁-机耦合技术应用的发展,使新型微驱动器的出现和应用成为现实。

宏微复合平台的微运动动态模型研究

宏微复合平台的微运动动态模型研究高健;陈小国;张揽宇;周志强【摘要】宏微复合平台常应用于大行程运动和高精度定位的场合.基于对宏微复合驱动技术的的分析及研究,提出了一种音圈电机与压电陶瓷复合驱动的宏微复合运动平台结构,其中微运动平台采用压电陶瓷驱动和弹簧预紧,具有结构简单、分辨率高、刚度高和响应速度快等优点.针对微运动平台的主动控制问题,考虑压电陶瓷驱动器驱动电路以及滑块与摩擦复合作用的影响,建立微运动平台动态模型.通过微运动平台动态特性的实验研究,分析滑块与摩擦复合作用对微运动平台平稳性的影响.结果表明,该模型可快速缩短平台到达稳定的时间,满足平台精密定位要求.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2017(000)002【总页数】5页(P62-66)【关键词】宏微复合平台;微运动平台;压电陶瓷驱动器;动态模型【作者】高健;陈小国;张揽宇;周志强【作者单位】广东工业大学机电工程学院机械装备制造与控制技术教育部重点实验室,广东广州510006;广东工业大学机电工程学院机械装备制造与控制技术教育部重点实验室,广东广州510006;广东工业大学机电工程学院机械装备制造与控制技术教育部重点实验室,广东广州510006;广东工业大学机电工程学院机械装备制造与控制技术教育部重点实验室,广东广州510006【正文语种】中文【中图分类】TH1620世纪80年代中后期，国内外学者相继提出了宏微双重驱动技术的初步想法[1-2]，并在20多年的探索中证明了宏微双重驱动技术是实现大行程高精度定位的一种有效手段[3-5]。

结合宏、微驱动技术，宏动台以地面为参照物，实现运动平台大范围移动和粗定位，微动台附着于宏动台上，并以宏动台为参照物，实现平台的微小位移，补偿宏动台大行程粗定位产生的位移精度误差。

宏微双重驱动精密定位系统具体可描述为：宏动部分由高精度的伺服电动机或者直线电机和丝杠组成，宏动台由宏动台导轨导向；由压电驱动器和弹性铰链构成的微动台附着于宏动台上，压电驱动器输出位移，微动台由微动台导轨导向[6]。

微操作机器人系统及其关键技术研究

微操作机器人系统及其关键技术研究
朱涛;谈大龙
【期刊名称】《组合机床与自动化加工技术》
【年(卷),期】2001(000)011
【摘要】微操作机器人技术是MEMS技术的一个重要分支,也是当前机器人研究领域的一个热点.本文分析了微操作机器人集成系统的特点,并针对微操作机器人系统研制中涉及的一些关键技术,如驱动、定位、检测和控制等技术进行了论述.【总页数】4页(P33-36)
【作者】朱涛;谈大龙
【作者单位】中国科学院;中国科学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP242:TP368
【相关文献】
1.基于高频微幅振动的微操作机器人实验系统 [J], 李剑锋;费仁元;刘德忠;吴光中;管长乐;杨小勇
2.遥微操作机器人系统滑模变结构控制研究 [J], 王艳;曾庆军
3.微操作机器人系统上位机软件的设计 [J], 尹婉琳;周玲;仰燕兰;叶桦
4.一种新颖的遥微操作机器人实验系统研制 [J], 徐曰光;徐晶晶;曾庆军;孙玲芳;刘万勋
5.时延下遥微操作机器人系统滑模变结构控制研究 [J], 曾庆军;徐晶晶;王艳
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微型机器人的发展现状及展望

机器人运动要靠程序来控制，编程语言是一种控制器能够接受的语言类型，一般有C语言、汇编语言和basic语言，通常能被较高级的控制器直接执行，因为在高级控制器里面内置了编译器能够直接把一些高级语言翻译成机器码。 4.驱动部：让机器人实际动作的部分(电机，液压装置，空压装置等)。
2020/1/11
2020/1/11
Chapter 1. 微型机器人的发展概况
以日本为代表的许多国家在这方面开展了大量研究, 重点是发展进入工业狭窄空间微机器人、进入人体狭窄空间医疗微系统和微型工厂。国内在国家自然科学基金、863 高技术研究发展计划等的资助下, 有清华大学、上海交通大学、哈尔滨工业大学、广东工业大学、上海大学等科研院所针对微型机器人和微操作系统进行了大量研究, 并分别研制了原理样机。
2020/1/11
谢谢大家~
2020/1/11
2020/1/11
Chapter 1. 微型机器人的发展概况
一般的机器人虽然是由多种配件构成的，但大致可分为4种。
1.组织部：机器人的外型(身体，手，腿，脚，关节等)。 2.传感器部：识别外部环境的部分(视觉传感器、声音传感器、嗅觉传感器、触觉传感器等)。
传感器是机器人和现实世界之间的纽带。但就目前传感器技术而言，我们现在所能选用的传感器或者说负担的起的传感器不多。根据传感器的工作特征，可以分为光学传感器、声音传感器、力传感器、位置传感器。
(1) 驱动器的微型化微驱动器是MEMS 最主要的部件, 从微型机器人的发展来看, 微驱动技术起着关键作用, 并且是微机器人水平的标志, 开发耗能低、结构简单、易于微型化、位移输出和力输出大, 线性控制性能好, 动态响应快的新型驱动器(高性能压电元件、大扭矩微马达) 是未来的研究方向。