Precision platforms composed of smart-material-based actuators and compliant mechanisms show advantages of high accuracy and fast response. This research focuses on a 3-degree-of-freedom compliant platform driven by magnetostrictive actuators. A parameterized physical model is established for the platform with consideration of three kinds of coupling effects. The magneto-mechanical coupling of the magnetostrictive actuator is described by a modified Jiles-Atherton model. The structural coupling of the platform is characterized in the process of stiffness matrix modelling and coordinate system transformation of the compliant components. The coupling between the magnetostrictive actuator and the compliant structure is considered in the overall actuation model. Parameter design is performed based on the numerical simulation of the proposed model. Due to the coupling effect, the dimensions of the compliant amplifier affect both the amplification ratio and the actuation stroke of the actuator. Thus, a combined optimization is essential to obtain the optimal design. The influences of the key dimensions on platform stiffness and actuation performances are demonstrated. With optimized key dimensions, the parasitic displacements can be effectively reduced at very little cost of the moving strokes. Open-loop experiments are taken to verify the accuracy of the proposed physical model, and closed-loop experiments are performed to demonstrate the platform performance on precision positioning. The main errors are caused by the friction in a sliding pair and the inertia of the loads.

由基于智能材料的执行器和顺应机构组成的精密平台具有高精度和快速响应的优势。这项研究集中在由磁致伸缩执行器驱动的3自由度兼容平台上。考虑三种耦合效应，为平台建立了参数化的物理模型。磁致伸缩致动器的磁机械耦合由修改的Jiles-Atherton模型描述。平台的结构耦合在刚度矩阵建模和顺应性组件的坐标系转换过程中得以表征。在整个致动模型中考虑了磁致伸缩致动器和柔性结构之间的耦合。基于所提出模型的数值模拟进行参数设计。由于耦合效应，柔顺放大器的尺寸会影响致动器的放大率和致动行程。因此，组合优化对于获得最佳设计至关重要。演示了关键尺寸对平台刚度和致动性能的影响。通过优化键尺寸，可以以很少的移动行程成本有效地减少寄生位移。进行开环实验以验证所提出物理模型的准确性，并进行闭环实验以证明平台在精确定位上的性能。主要误差是由滑动副中的摩擦和负载的惯性引起的。顺应放大器的尺寸会影响致动器的放大率和致动行程。因此，组合优化对于获得最佳设计至关重要。演示了关键尺寸对平台刚度和致动性能的影响。通过优化键尺寸，可以以很少的移动行程成本有效地减少寄生位移。进行开环实验以验证所提出物理模型的准确性，并进行闭环实验以证明平台在精确定位上的性能。主要误差是由滑动副中的摩擦和负载的惯性引起的。顺应放大器的尺寸会影响致动器的放大率和致动行程。因此，组合优化对于获得最佳设计至关重要。演示了关键尺寸对平台刚度和致动性能的影响。通过优化键尺寸，可以以很少的移动行程成本有效地减少寄生位移。进行开环实验以验证所提出的物理模型的准确性，并进行闭环实验以证明平台在精确定位上的性能。主要误差是由滑动副中的摩擦和负载的惯性引起的。演示了关键尺寸对平台刚度和致动性能的影响。通过优化键尺寸，可以以很少的移动行程成本有效地减少寄生位移。进行开环实验以验证所提出的物理模型的准确性，并进行闭环实验以证明平台在精确定位上的性能。主要误差是由滑动副中的摩擦和负载的惯性引起的。演示了关键尺寸对平台刚度和致动性能的影响。通过优化键尺寸，可以以很少的移动行程成本有效地减少寄生位移。进行开环实验以验证所提出的物理模型的准确性，并进行闭环实验以证明平台在精确定位上的性能。主要误差是由滑动副中的摩擦和负载的惯性引起的。并进行闭环实验以证明平台在精确定位上的性能。主要误差是由滑动副中的摩擦和负载的惯性引起的。并进行闭环实验以证明平台在精确定位上的性能。主要误差是由滑动副中的摩擦和负载的惯性引起的。