完美圓形的三度微位定位平台的性能比較

微納米級定位工作台在精確加工，精確測量，微電子工程，生物工程，納米科學和技術領域中起著至關重要的作用。 隨著其重要性和廣泛應用的越來越多，在準確性，穩定性，僵硬和響應方面對工作台的要求變得更加要求。 使用靈活的鉸鏈代替傳統運動學對的合規機制已成為微位置平台的一種新型傳輸結構。 這些機制提供了沒有機械摩擦或間隙，高運動靈敏度和處理簡單性等優點。 柔性鉸鏈的選擇對於合規平行機制的性能至關重要。

摘要（原始）:

原始文章的摘要討論了使用不同的柔性鉸鏈形式的三級自由式平台的靜態和動態特徵的比較和分析，包括完美的圓，橢圓形，右角和三角形鉸鏈。 它突出了平台之間靈活性，運動性能，位移靈敏度和固有頻率的差異。 與其他鉸鏈形式相比，發現圓形鉸鏈平台可以表現出更好的整體性能。

摘要（擴展）:

在這篇擴展的文章中，我們旨在進一步討論柔性鉸鏈形式對微位置平台性能的影響。 我們將對利用不同柔性鉸鏈形式的兼容平行機制的靜態和動態特性進行詳細分析。 焦點將放在完美的圓，橢圓，右角和三角形鉸鏈平台上，比較它們的靈活性，運動性能，位移靈敏度和固有頻率。

合規機制具有靈活的鉸鏈，為傳統運動學對提供了有希望的替代方法。 它消除了機械摩擦和間隙，同時提供了高度的運動靈敏度和處理的簡單性。 兼容機制的並行結構還增強了其精確操作和定位功能，使其適用於需要高運動分辨率，快速響應和緊湊設計的各種應用。

為了分析不同的柔性鉸鏈形式對微位置平台性能的影響，我們設計並比較了四種不同的3 RRR符合3 RRR的平行機制。 這些機製配備了各種形狀的柔性鉸鏈，包括完美的圓，橢圓，右角和三角形。

使用有限元分析軟件ANSYS，我們評估了平台的靜態和動態特性。 基於合規矩陣的比較，對靈活性的分析顯示了鉸鏈平台之間的顯著差異。 右角鉸鏈平台表現出最高的靈活性，而三角鉸鏈平台表現出最低的靈活性。 完美的圓圈和橢圓鉸鏈平台顯示出類似的靈活性。

我們還通過分析Jacobian矩陣來研究平台的運動學性能。 儘管所有四個平台都達到了所需的運動，但它們在不同方向的性能差異很大。 這表明柔性鉸鏈形式對合規平行機制的運動性能有重大影響。 值得注意的是，與其他平台相比，右角鉸鏈平台顯示出較小的旋轉角度。

此外，我們進行了靈敏度分析，以研究輸入位移對輸出位移的影響。 該分析表明，鉸鏈平台在各個方向上的位移靈敏度差異。 圓形鉸鏈平台在各個方向上表現出更高的靈敏度，表明整體性能更好。

最後，我們比較了四個平台的固有頻率。 發現右角鉸鏈平台的固有頻率最小，而三角形鉸鏈平台的最大。 完美的圓圈和橢圓鉸鏈平台顯示出類似的固有頻率。

總而言之，我們的分析強調了柔性鉸鏈形式對微位置平台性能的重要影響。 鉸鏈形式的選擇會影響兼容平行機制的靈活性，運動性能，位移靈敏度和固有頻率。 根據我們的發現，與其他鉸鏈形式相比，圓形鉸鏈平台表現出較高的整體性能。

參考:

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