[发明专利]一种纳米级精度柔性机器人的设计方法

摘要

本发明公开了一种纳米级精度柔性机器人的设计方法，包括如下步骤：（1）设计指标；（2）综合刚体机构；（3）柔性铰链替换，并获得初始模型；（4）获得伪刚体模型；（5）机构运动学分析，其分为静刚强度指标分析和机构动力学指标分析两类；（6）判断是否满足刚强度指标以及是否满足机构动力学指标，本发明通过该设计方法以及在材料、柔性铰链、驱动器、运动与负载及加工等几个方面的设计，在机械结构上可保证该机器人具有很高的精度和分辨率，驱动器定位精度可达纳米级,输出位移与输入电压关系近似为线性，采用并联结构的柔性机构设计的优越性以及实现机器人末端大空间和高精度的可行性。

主权项

一种纳米级精度柔性机器人的设计方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）设计指标；（2）综合刚体机构；（3）柔性铰链替换，并获得初始模型；（4）获得伪刚体模型；（5）机构运动学分析，其分为静刚强度指标分析和机构动力学指标分析两类；（6）判断是否满足刚强度指标以及是否满足机构动力学指标，如果满足刚强度指标且满足机构动力学指标，则获得最终的柔性机构；如果不满足刚强度指标则优化柔性铰链，如果不满足机构动力学指标，则判断能否通过修改伪刚体模型来改进机构性能，如果能通过修改伪刚体模型来改进机构性能，则修改伪刚体模型，并返回步骤（5），如果不能通过修改伪刚体模型来改进机构性能，则判断能否通过修改刚体模型来改进机构性能，如果能通过修改刚体模型来改进机构性能，则修改刚体模型，并重复步骤（3），如果不能通过修改刚体模型来改进机构性能，则返回步骤（2）。