摘要：柔性铰链制造误差会影响铰链性能,为了减小柔性铰链性能对制造误差的敏感性,应用多变量函数Taylor级数展开的方法,建立了直梁型柔性铰链制造误差与其性能的对应关系。通过建立的直梁型柔性铰链参数与其性能关系图,分析了直梁型柔性铰链各参数变化对其性能的影响,并给出了对柔性铰链影响最大的关键加工参数和设计准则。

摘要：针对共聚焦显微镜检测系统光学成像中物镜成像质量不稳定,要求定位精度高、安装空间小等问题,设计了一个基于倒圆角直梁型柔性铰链的压电Z轴物镜定位平台。采用带有应变片传感器的压电陶瓷作为动力驱动,单平行四杆机构为放大机构对压电陶瓷产生的位移进行高线性放大。通过计算出倒圆角直梁型柔性铰链的刚度,推导出物镜定位平台的输出位移以及系统容许设计最大刚度,利用ANSYS对物镜定位平台进行了静力学、模态分析验证。文中选用PZT压电陶瓷规格5 mm×5 mm×36 mm,利用压电控制器BP-303检测陶瓷实时位移以及提供0~150 V电压斜坡信号,物镜定位平台输出端位移由传感器测得,实际输出位移与理论计算结果、仿真分析结果分别相差2.02%、3.8%,定位台输出端最大输出位移为101.4μm,最小调节分辨率为0.33 nm,系统谐振频率为618.84 Hz,满足物镜的快速聚焦和定位需求。