席守治　赖磊捷

摘要：为解决传统双平行四边形柔性机构中二级运动平台欠约束问题，设计了一种波纹梁夹持型对称双平行四边形柔性机构。首先，提出了一种基于正弦曲线的波纹梁结构，并将其安装在对称双平行四边形机构的2个二级平台之间;其次，建立了机构静力学解析模型，并利用拉格朗日方程建立了动力学模型;最后，利用有限元和实验方法对其静、动力学性能进行了仿真和测试。结果表明：该机构在没有改变机构运动刚度和一阶固有频率的情况下，对二级平台进行了有效约束，从而提升了双平行四边形机构的高阶固有频率，能够有效改善传统双平行四边形机构的动力学特性和抑制振动能力。

关键词：柔性机构;波纹梁;平行四边形机构;欠约束;模态分析

【Abstract】Inordertosolvetheunder-constraintproblemofthesecondarymotionplatforminthetraditionaldoubleparallelogramflexiblemechanism，acorrugatedbeamclampingsymmetricaldoubleparallelogramflexiblemechanismisdesigned.First，acorrugatedbeamstructurebasedonasinecurveisproposedandinstalledbetweenthetwosecondaryplatformsofthesymmetricaldoubleparallelogrammechanism;secondly，ananalyticalmodelofmechanismstaticsisestablished，andadynamicmodelisestablishedusingLagrangianequations;finally，finiteelementandexperimentalmethodsareusedtosimulateandtestitsstaticanddynamicperformance.Theresultsshowthatthemechanismeffectivelyrestrainsthesecondaryplatformwithoutchangingthestiffnessofthemechanismandthefirst-orderfrequency，andimprovesthehigh-ordernaturalfrequencyofthedoubleparallelogrammechanism，therebyeffectivelyimprovingdynamiccharacteristicsandabilitytosuppressvibrationofthetraditionaldoubleparallelogrammechanism.

【Keywords】flexiblemechanism;corrugatedbeam;parallelogrammechanism;under-constraint;modalanalysis

作者简介：席守治（1992-），男，硕士研究生，主要研究方向：柔性微纳米定位技术与控制研究;赖磊捷（1986-），男，博士，副教授，主要研究方向：微位移驱动控制研究。

0引言

随着精密加工、微电子、航空航天、生物工程等领域的迅速发展，基于压电陶瓷驱动器和柔性机构的微纳米定位技术得到了广泛应用[1]。其中，柔性机构通过其柔性部件的弹性变形来实现微纳米定位运动，具有装配少、无摩擦、无间隙、无需润滑和运动精度高等优点，是微纳米定位技术的理想选择[2-5]。柔性机构中，双平行四边形机构具有行程大，应力小等优点[6]，现已成功应用在大行程微纳米定位平台中。虽然双平行四……