中文摘要：

本课题针对纳米操作要求，提出一种3支链6自由度并联微动机构构型。在此基础上，依据几何关系和约束条件研究此类微动机构的运动模型。采用虚位移原理建立微动机构静刚度模型，分析影响并联微动机器人刚度的因素。建立微动并联机器人的优化设计方法，实现工作空间、刚度和精度的合理配置。分析影响微动并联机器人定位精度的因素，建立相应的误差补偿模型与方法。为实现并联微动机构的末端位姿全闭环控制，提出6点式非接触测量方法，采用6个电容传感器测量微动机器人6自由度微位姿。将6自由度微位姿测量装置与3-PPSR微动机构集成，实现机构、驱动与末端检测一体化。设计了电压/电流复合型压电陶瓷驱动器和控制器，建立了3-PPSR微动并联机器人的全闭环控制系统，对所建立的运动模型、仿真优化结果、控制方法和性能指标进行实验验证，结果表明采用全闭环控制的微动并联机器人可以实现高精度的6自由度运动。课题的研究在纳米操作、微机电系统制造、光学工程、生物医疗、集成电路制造等领域具有重要的应用前景。