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作者：彭优;张志华;蔡阳光;
单位：华东交通大学机电与车辆工程学院;
摘要：为了解决平台低驱动力与大行程之间的矛盾，同时实现多自由度精密定位，设计了一种新型两自由度恒力精密定位平台。提出了基于刚度组合原理的零刚度机构，在未借助力控制器的条件下，可以减少对驱动力的要求，实现平台大行程定位。采用一种棱柱关节与叶形铰链结合的解耦-导向机构与平台相连接，可以有效提升平台解耦性能。将正刚度机构和负刚度机构以并联的形式对称布置在x和y方向上，通过解耦-导向机构与平台相连接的方式建立平台模型。基于刚度组合原理对平台模型进行刚度分析，采用伪刚体法建立平台的正刚度机构理论模型，采用椭圆积分法建立平台的负刚度机构理论模型，运用有限元法对其结构和性能进行仿真验证，并对复合结构进行灵敏度分析和优化。结果表明，平台可以在0.45 mm～2.0 mm范围内提供约为9.1 N恒力，在较低的驱动力下可实现2 mm×2 mm的大行程定位，相对耦合位移为0.31%,验证了所设计的精密定位平台的可行性、优化方法的合理性和理论模型的准确性，同时满足了恒力输出和精密运动的要求。
关键词：大行程;;精密定位平台;;零刚度;;有限元法
基金资助：国家自然科学基金资助项目(51665011)
