多输入多输出柔顺机构的可靠性和非线性拓扑优化设计研究

深入系统研究考虑几何非线性和可靠性时多输入多输出柔顺机构的拓扑优化设计理论与方法。建立柔顺机构的多目标拓扑优化设计模型，研究该模型稳定、高效的求解算法；研究多输入、多输出柔顺机构不良耦合的抑制策略及考虑抑制不良耦合效应时这类机构的拓扑优化设计问题；研究柔顺机构最优拓扑结构、最优形状、最优结构尺寸的集成设计方法，给出从拓扑图中提取柔顺机构的有效方法，在此基础上，进一步研究在有关动态特性、可加工性等多种约束条件下柔顺机构结构参数的设计方法。建立多输入、多输出柔顺机构的实验研究平台，对理论研究的正确性进行验证。和传统机构相比，柔顺机构具有制造成本低、精度高、不需要润滑、无污染等优点，克服了传统机构加工、装配成本高、运动副存在间隙和摩擦等缺陷，在精密定位、精密操作、精密测量、精密和超精密加工、微机电系统中具有广泛的应用前景。本项目的研究不仅具有重要的理论意义且有重要的应用价值。