完美圆形的三度微位定位平台的性能比较

微纳米级定位工作台在精确加工，精确测量，微电子工程，生物工程，纳米科学和技术领域中起着至关重要的作用。 随着其重要性和广泛应用的越来越多，在准确性，稳定性，僵硬和响应方面对工作台的要求变得更加要求。 使用灵活的铰链代替传统运动学对的合规机制已成为微位置平台的一种新型传输结构。 这些机制提供了没有机械摩擦或间隙，高运动灵敏度和处理简单性等优点。 柔性铰链的选择对于合规平行机制的性能至关重要。

摘要（原始）：

原始文章的摘要讨论了使用不同的柔性铰链形式的三级自由式平台的静态和动态特征的比较和分析，包括完美的圆，椭圆形，右角和三角形铰链。 它突出了平台之间灵活性，运动性能，位移灵敏度和固有频率的差异。 与其他铰链形式相比，发现圆形铰链平台可以表现出更好的整体性能。

摘要（扩展）：

在这篇扩展的文章中，我们旨在进一步讨论柔性铰链形式对微位置平台性能的影响。 我们将对利用不同柔性铰链形式的兼容平行机制的静态和动态特性进行详细分析。 焦点将放在完美的圆，椭圆，右角和三角形铰链平台上，比较它们的灵活性，运动性能，位移灵敏度和固有频率。

合规机制具有灵活的铰链，为传统运动学对提供了有希望的替代方法。 它消除了机械摩擦和间隙，同时提供了高度的运动灵敏度和处理的简单性。 兼容机制的并行结构还增强了其精确操作和定位功能，使其适用于需要高运动分辨率，快速响应和紧凑设计的各种应用。

为了分析不同的柔性铰链形式对微位置平台性能的影响，我们设计并比较了四种不同的3 RRR符合3 RRR的平行机制。 这些机制配备了各种形状的柔性铰链，包括完美的圆，椭圆，右角和三角形。

使用有限元分析软件ANSYS，我们评估了平台的静态和动态特性。 基于合规矩阵的比较，对灵活性的分析显示了铰链平台之间的显着差异。 右角铰链平台表现出最高的灵活性，而三角铰链平台表现出最低的灵活性。 完美的圆圈和椭圆铰链平台显示出类似的灵活性。

我们还通过分析Jacobian矩阵来研究平台的运动学性能。 尽管所有四个平台都达到了所需的运动，但它们在不同方向的性能差异很大。 这表明柔性铰链形式对合规平行机制的运动性能有重大影响。 值得注意的是，与其他平台相比，右角铰链平台显示出较小的旋转角度。

此外，我们进行了灵敏度分析，以研究输入位移对输出位移的影响。 该分析表明，铰链平台在各个方向上的位移灵敏度差异。 圆形铰链平台在各个方向上表现出更高的灵敏度，表明整体性能更好。

最后，我们比较了四个平台的固有频率。 发现右角铰链平台的固有频率最小，而三角形铰链平台的最大。 完美的圆圈和椭圆铰链平台显示出类似的固有频率。

总而言之，我们的分析强调了柔性铰链形式对微位置平台性能的重要影响。 铰链形式的选择会影响兼容平行机制的灵活性，运动性能，位移灵敏度和固有频率。 根据我们的发现，与其他铰链形式相比，圆形铰链平台表现出较高的整体性能。

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