結合3D列印與剪力阻尼於撓性定位平台之設計與控制

摘要

撓性平台一直在精密定位控制上扮演重要的角色，傳統上使用線切割加工製作，雖然以此方式加工得到性能上良好的表現，但仍有兩個問題需解決。一是無法達成輕量化的設計，二是使用的材料多為低阻尼材料，如此一來成為撓性定位平台亟需改善之目標。鑒於上述之問題，本論文以3D列印製作較複雜的幾何外型來達到撓性定位平台之輕量化，為了加強平台的動態表現，引入剪力阻尼的減振策略，對撓性平台之重點部位設計孔隙流道填入橡膠材料，達到提升材料阻尼之性能。進行平台的設計前，先對橡膠剪力阻尼的能力進行測試，掌握如何設計實用的結構以有效的發揮橡膠剪力阻尼的能力，利用測試的經驗與結果對平台設計，將平台與橡膠剪力阻尼結合，進行動態與性能測試。原始平台與橡膠阻尼增強平台的Simulink模擬結果顯示，較高阻尼係數的平台的確可抑制響應時的震盪現象，在控制實驗的響應中也觀察出此現象。在橡膠阻尼增強的平台中，以PID控制法控制之下，系統頻寬由35 Hz增加到80 Hz，安定時間從54 5ms縮減為26 5 ms，證明平台等效阻尼的大小將會影響平台運作的頻寬。本研究設計並實現一3D列印的撓性定位平台，並且應用橡膠剪力阻尼成?提升控制的性能。最後，本研究之終極目標為金屬3D列印印製撓性定位平台，金屬3D列印機可完成輕量化設計、更容易達成定位平台微尺寸的設計，使定位平台擁有好的負載能力，同時應用橡膠剪力阻尼後得到更佳的增強阻尼效果。

獎項日期	2016 7月 28
原文	???core.languages.zh_ZH???
監督員	Kuo-Shen Chen (Supervisor)