●第1章 緒論
1.1 柔性精密機構概述
1.1.1 柔性精密機構應用領域
1.1.2 柔性精密機構主要性能指標
1.1.3 柔性精密機構技術瓶頸
1.2 柔性精密機構研究進展與應用現狀
1.2.1 研究進展
1.2.2 應用現狀
1.3 本書主要內容
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第2章 壓電陶瓷材料概述
2.1 壓電陶瓷材料的應用
2.1.1 壓電式加速度傳感器
2.1.2 超聲波傳感器
2.1.3 壓電靈巧手
2.2 壓電陶瓷的基本性能參數
2.2.1 介電常數
2.2.2 壓電常數
2.2.3 彈性常數
2.2.4 機械品質因數
2.2.5 機電耦合繫數
2.3 壓電方程及壓電振子的振動模式
2.3.1 壓電方程
2.3.2 壓電振子的振動模式
2.4 壓電疊堆的結構與性能
2.4.1 壓電疊堆的結構
2.4.2 壓電疊堆的基本性能
2.5 壓電疊堆作動繫統設計
2.5.1 壓電疊堆作動繫統的動態特性
2.5.2 壓電疊堆作動繫統的柔性設計
本章小結
參考文獻
第3章 柔性壓電精密致動器基礎理論
3.1 壓電致動器的概念、特點與分類
3.2 壓電致動器的發展、研究現狀與應用
3.2.1 壓電致動器的發展
3.2.2 壓電致動器的研究現狀
3.21 3壓電致動器的應用
3.3 壓電致動器的振動狀態
3.3.1 共振
3.3.2 非共振
3.3.3 共振與非共振的比較
3.4 多模式作動機理
3.4.1 作動方式
3.4.2 工作模式
本章小結
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第4章 柔性鉸鏈參數化設計方法
4.1 柔性鉸鏈參數化設計
4.1.1 結構參數ε
4.1.2 柔度參數λ
4.2 深切口橢圓型柔性鉸鏈
4.2.1 轉動剛度模型
4.2.2 結構參數靈敏度分析
4.2.3 剛度／柔度模型
4.3 柔性鉸鏈模糊優化設計
4.3.1 模糊優化設計方法
4.3.2 算例分析
4.4 柔性機構參數化設計
4.4.1 柔性機構模型
4.4.2 柔性機構放大率計算
4.5 基於柔性鉸鏈參數的柔性機構優化設計
4.5.1 柔性機構柔性鉸鏈優化設計
4.5.2 仿真驗證
4.5.3 實驗驗證
本章小結
參考文獻
第5章 柔性正交式壓電精密致動器
5.1 柔性正交式壓電致動器結構設計
5.1.1 雙足定子機構設計
5.1.2 夾持預緊機構設計
5.2 工作原理
5.3 預緊機構的小型化優化設計
5.4 實驗研究
5.4.1 實驗平臺
5.4.2 雙驅動足定子機構實驗
5.4.3 步進作動實驗
5.4.4 連續作動實驗
本章小結
參考文獻
第6章 柔性杠杆式壓電精密致動器
6.1 柔性杠杆式壓電致動器結構設計
6.1.1 定子機構設計
6.1.2 夾持預緊機構設計
6.2 工作原理
6.3 基於柔度特性的致動器結構優化設計
6.3.1 杠杆式致動器位移放大模型
6.3.2 基於柔性鉸鏈的結構優化設計
6.3.3 優化設計驗證
6.4 實驗研究
6.4.1 雙驅動足布局對比實驗
6.4.2 步進作動實驗
6.4.3 連續作動實驗
本章小結
參考文獻
第7章 柔性菱形壓電精密致動器
7.1 柔性菱形壓電致動器結構設計
7.1.1 定子機構設計
7.1.2 夾持預緊機構設計
7.2 工作原理
7.2.1 作動原理
7.2.2 作動模型
7.3 基於多目標的致動器結構參數優化設計
7.3.1 優化模型
7.3.2 優化設計
7.3.3 優化設計驗證
7.4 實驗研究
7.4.1 步進作動實驗
7.4.2 連續作動實驗
本章小結
參考文獻
第8章 柔性精密運動平臺
8.1 精密運動平臺的發展與應用
8.2 基於壓電致動的精密運動平臺研究現狀
8.2.1 串並聯精密運動平臺
8.2.2 基於壓電致動的精密定位平臺
8.2.3 大行程精密運動定位平臺
8.3 一維精密運動平臺
8.3.1 一維直線運動平臺
8.3.2 一維旋轉運動平臺
本章小結
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第9章 壓電致動的3-DOF串聯精密定位平臺
9.1 串聯平臺拓撲結構設計
9.1.1 總體設計
9.1.2 直線移動平臺結構設計
9.1.3 旋轉運動平臺結構設計
9.2 串聯平臺運動特性
9.2.1 運動學分析
9.2.2 動力學分析
9.3 實驗研究
9.3.1 實驗平臺繫統
9.3.2 實驗測量方法
9.3.3 步進作動實驗
9.3.4 連續作動實驗
9.3.5 實驗結果討論
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第10章 壓電致動的3-DOF並聯精密定位平臺
10.1 並聯平臺拓撲結構設計
10.1.1 總體設計
10.1.2 並聯支路設計
10.1.3 大行程圓柱型柔性鉸鏈設計與分析
10.1.4 3-DOF並聯精密定位平臺剛度模型
10.2 並聯平臺運動特性
10.2.1 運動學分析
10.2.2 動力學分析
10.3 實驗研究
10.3.1 3-DOF並聯平臺步進作動實驗
10.3.2 3-DOF並聯平臺連續作動實驗
本章小結
參考文獻
第11章
本書面向光學精密工程，以柔性鉸鏈的結構參數作為具體研究對像，探討了基於柔性鉸鏈的柔性精密機構的結構優化設計方法，研究了壓電精密致動器的設計方法與技術應用，設計了多自由度串聯和並聯精密定位平臺。全書內容涉及柔性機構設計方法學、壓電智能結構靜力學、並聯機構運動學、動力學等方法理論，主要包括緒論、壓電陶瓷材料概述、柔性壓電精密致動器基礎理論、柔性鉸鏈參數化設計方法、柔性正交式壓電精密致動器、柔性杠杆式壓電精密致動器、柔性菱形壓電精密致動器、柔性精密運動平臺、壓電致動的3-DOF串聯精密定位平臺、壓電致動的3-DOF並聯精密定位平臺和壓電精密致動技術應用展望等主要內容。 本書可作為壓電材料、精密機械繫統及並聯機器人等方向的研究生、博士生、教科研人員及工程技術人員的參考書。
