| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-7页 |
| 1 绪论 | 第12-28页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第12-14页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第14-25页 |
| 1.2.1 柔性机构构型综合研究综述 | 第14-15页 |
| 1.2.2 柔性机构设计方法研究综述 | 第15-16页 |
| 1.2.3 柔性机构分析建模方法研究综述 | 第16-18页 |
| 1.2.4 柔性直线机构研究综述 | 第18-21页 |
| 1.2.5 柔性微动平台研究综述 | 第21-25页 |
| 1.3 本文的主要研究内容 | 第25-28页 |
| 2 柔性机构的结构与柔性直线机构的型综合 | 第28-48页 |
| 2.1 引言 | 第28页 |
| 2.2 柔性机构的结构模型与自由度计算 | 第28-33页 |
| 2.2.1 柔性机构结构基本组成分析 | 第28-29页 |
| 2.2.2 柔性机构的结构模型及简图表示 | 第29-31页 |
| 2.2.3 柔性机构的结构模型新型拓扑图及矩阵表示 | 第31-32页 |
| 2.2.4 柔性机构自由度的定义 | 第32-33页 |
| 2.3 基于FACT的柔性运动链再生法综合 | 第33-40页 |
| 2.3.1 综合思路 | 第35-36页 |
| 2.3.2 基于旋量的几何单元构建 | 第36-38页 |
| 2.3.3 运动单元(KBB)与约束单元(CBB)构建 | 第38-39页 |
| 2.3.4 物理单元(PBB)构建 | 第39-40页 |
| 2.3.5 柔性运动链再生路径确定与机构再生 | 第40页 |
| 2.4 柔性直线机构的构型综合 | 第40-47页 |
| 2.4.1 自由度及对偶约束线图的确定 | 第41页 |
| 2.4.2 通过约束子单元构建PBB | 第41-43页 |
| 2.4.3 一般化运动链 | 第43-44页 |
| 2.4.4 再生路径 | 第44-47页 |
| 2.5 本章小结 | 第47-48页 |
| 3 柔性直线机构位移分析 | 第48-78页 |
| 3.1 引言 | 第48页 |
| 3.2 影响柔性直线机构位移的主要参数 | 第48-50页 |
| 3.2.1 行程 | 第48-49页 |
| 3.2.2 刚度 | 第49页 |
| 3.2.3 精度 | 第49-50页 |
| 3.3 组合柔铰直线机构位移分析方法 | 第50-61页 |
| 3.3.1 组合柔铰直线机构支链刚度分析模型 | 第50-52页 |
| 3.3.2 组合柔铰直线机构支链位移分析方法 | 第52页 |
| 3.3.3 单柔铰与组合柔铰平行四杆机构的位移分析 | 第52-54页 |
| 3.3.4 组合柔铰平行四杆机构支链分析 | 第54-55页 |
| 3.3.5 基于伪刚体模型的组合柔铰直线机构位移分析方法 | 第55-57页 |
| 3.3.6 考虑轴漂的组合柔铰直线机构位移分析方法 | 第57-61页 |
| 3.4 并联Roberts柔性直线机构的位移分析 | 第61-67页 |
| 3.4.1 机构的结构特点 | 第61页 |
| 3.4.2 并联Roberts柔性直线机构特征点的确定 | 第61-64页 |
| 3.4.3 考虑轴漂的位移计算与有限元验证 | 第64-67页 |
| 3.5 柔铰簧片组合型混联柔性Roberts机构位移分析 | 第67-76页 |
| 3.5.1 柔铰簧片组合型混联柔性Roberts机构的特点 | 第67-68页 |
| 3.5.2 柔铰簧片组合型混联柔性Roberts机构特征点的确定 | 第68-70页 |
| 3.5.3 位移计算与验证 | 第70-73页 |
| 3.5.4 样机加工与试验 | 第73-74页 |
| 3.5.5 柔铰簧片组合型Roberts机构的应用 | 第74-76页 |
| 3.6 本章小结 | 第76-78页 |
| 4 柔性直线机构刚度分析与离轴刚度比研究 | 第78-108页 |
| 4.1 引言 | 第78页 |
| 4.2 变截面柔性对称四杆机构及其刚度分析 | 第78-87页 |
| 4.2.1 变截面柔性对称四杆机构的特点 | 第78-79页 |
| 4.2.2 变截面柔性对称四杆机构的计算模型 | 第79-80页 |
| 4.2.3 变截面柔性对称四杆机构的变形应变能 | 第80-82页 |
| 4.2.4 求解柔度矩阵 | 第82-83页 |
| 4.2.5 柔度系数与机构的结构参数的关系 | 第83-86页 |
| 4.2.6 变截面柔性对称四杆机构的有限元模型 | 第86-87页 |
| 4.3 杠杆式位移缩小柔性直线机构的刚度分析 | 第87-91页 |
| 4.3.1 位移缩小的杠杆原理 | 第88-89页 |
| 4.3.2 杠杆式位移缩小柔性直线机构的结构 | 第89-90页 |
| 4.3.3 杠杆式微定位平台的有限元仿真与分析 | 第90-91页 |
| 4.4 刚度差式位移缩小柔性直线机构的刚度分析 | 第91-99页 |
| 4.4.1 位移缩小柔性直线机构的提出 | 第91-92页 |
| 4.4.2 位移缩小柔性直线机构的刚度分析 | 第92-97页 |
| 4.4.3 有限元验证 | 第97-99页 |
| 4.5 柔性直线机构的离轴刚度比分析 | 第99-106页 |
| 4.5.1 柔性直线机构离轴刚度比的概念 | 第99页 |
| 4.5.2 柔性直线机构离轴刚度比分析原则 | 第99-100页 |
| 4.5.3 三种高刚度直线导向机构的离轴刚度比 | 第100-103页 |
| 4.5.4 两种Roberts柔性直线机构的离轴刚度比 | 第103-105页 |
| 4.5.5 柔铰最薄弱处厚度对柔性直线机构离轴刚度比的影响 | 第105-106页 |
| 4.6 本章小结 | 第106-108页 |
| 5 柔性3-PRR微动平台研究 | 第108-138页 |
| 5.1 引言 | 第108页 |
| 5.2 基于伪刚体理论的平面3-PRR柔性并联机构位姿分析 | 第108-113页 |
| 5.2.1 平面3-PRR柔性并联机构的伪刚体模型 | 第108-109页 |
| 5.2.2 平面3-PRR柔性并联机构的位姿逆解 | 第109-112页 |
| 5.2.3 3-PRR柔性机构伪刚体模型的位姿正解 | 第112-113页 |
| 5.3 柔性3-PRR微动平台的分析与仿真 | 第113-123页 |
| 5.3.1 3-PRR微动平台的提出 | 第113-114页 |
| 5.3.2 3-PRR微动平台的运动模型 | 第114-118页 |
| 5.3.3 3-PRR微动平台优化设计方法 | 第118-121页 |
| 5.3.4 工作空间 | 第121-122页 |
| 5.3.5 理论模型的有限元验证 | 第122-123页 |
| 5.4 3-PRR微动平台输入耦合分析 | 第123-131页 |
| 5.4.1 3-PRR微动平台的结构 | 第123-124页 |
| 5.4.2 3-PRR微动平台的静力学建模 | 第124-130页 |
| 5.4.3 输入耦合的影响分析 | 第130-131页 |
| 5.5 杠杆式3-PRR柔性微动平台研究 | 第131-136页 |
| 5.5.1 杠杆式3-PRR柔性微动平台的结构 | 第131-132页 |
| 5.5.2 杠杆式3-PRR柔性微动平台运动学分析 | 第132-134页 |
| 5.5.3 杠杆式3-PRR柔性微动平台的整体刚度矩阵 | 第134-135页 |
| 5.5.4 杠杆式3-PRR柔性微动平台样机加工与试验验证 | 第135-136页 |
| 5.6 本章小结 | 第136-138页 |
| 6 基于V型折叠簧片的高精度3-PRR柔性微动平台 | 第138-156页 |
| 6.1 引言 | 第138页 |
| 6.2 微动平台最佳结构参数的确定 | 第138-144页 |
| 6.2.1 微动平台结构 | 第138-139页 |
| 6.2.2 基于田口稳健设计的微动平台评价目标与影响因素 | 第139-140页 |
| 6.2.3 微动平台正交试验分析 | 第140-142页 |
| 6.2.4 微动平台试验结果方差分析 | 第142-144页 |
| 6.2.5 微动平台最优水平组合的确定 | 第144页 |
| 6.3 基于V型折叠簧片的高精度3-PRR微动平台刚度分析 | 第144-150页 |
| 6.3.1 微动平台刚度分析思路 | 第144-145页 |
| 6.3.2 微动平台PRR支链柔度推导 | 第145-149页 |
| 6.3.3 微动平台V型折叠簧片机构柔度推导 | 第149-150页 |
| 6.4 有限元分析与试验研究 | 第150-154页 |
| 6.4.1 理论结果的有限元验证 | 第150-152页 |
| 6.4.2 试验研究 | 第152-153页 |
| 6.4.3 基于V型折叠簧片的高精度3-PRR柔性微动平台应用 | 第153-154页 |
| 6.5 本章小结 | 第154-156页 |
| 7 总结与展望 | 第156-160页 |
| 7.1 主要研究工作与成果 | 第156-157页 |
| 7.2 主要创新点 | 第157页 |
| 7.3 研究展望 | 第157-160页 |
| 致谢 | 第160-161页 |
| 参考文献 | 第161-170页 |
| 在校学习期间所发表的论文、专利、获奖及主持参与项目 | 第170-171页 |
