农业机械学报

作者：马金玉，余胜东，康升征，沈耀辉，潘亮，吴洪涛

单位：温州职业技术学院;南京航空航天大学,南京航空航天大学,南京航空航天大学,南京航空航天大学,南京航空航天大学,南京航空航天大学,

关键词：微操作机构;柔顺机构;压电作动器;柔性铰链;鲁棒控制

基金：国家自然科学基金面上项目（51975277）

设计了一种由压电作动器驱动的微操作机构。基于柔顺机构原理设计了桥式位移放大机构，以改善压电作动器的输出位移。利用伪刚体法和Euler-Bernoulli柔性梁理论建立微操作机构的静力学模型，并通过Lagrange方法推导出其动力学方程，进而获得机构的自然频率。借助于差分进化算法进行柔性铰链几何尺寸优化，并与计算机有限元仿真分析进行交叉验证。最后，实验验证了所提出微操作机构能够获得位移放大倍数为9.8和行程为180μm；在基于观测器PID控制下，机构位移均方根误差和最大位移误差分别为0.071、0.128μm。本文提出的微操作机构具有精度高、鲁棒性强的运动效果。

来源：2021年第9期

《农业机械学报》期刊编辑部

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