致動器
- 基于電荷泵的壓電致動器遲滯非線性改善研究
1 引 言壓電致動器因其尺寸小、精確度高、輸出力大、頻率響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)[1],而被廣泛應(yīng)用于精密定位、微納米測量等領(lǐng)域[2, 3]。隨著精密工程和微納米技術(shù)的不斷發(fā)展,壓電致動器已經(jīng)成為很多前沿科技的核心驅(qū)動單元,大大推動了高科技產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展[4, 5],因此研究壓電致動器的驅(qū)動方法顯得尤為重要。在電壓驅(qū)動下,壓電致動器自身具有的遲滯特性嚴(yán)重影響了定位精度,為了解決壓電致動器輸出位移與輸入電壓之間的遲滯非線性問題[6],國內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量的實(shí)驗和研究,目
計量學(xué)報 2023年11期2023-12-06
- 具有大行程的步進(jìn)型壓電致動器研究綜述
中[9]。壓電致動器是一種新型的致動器,可以滿足精密定位系統(tǒng)中納米級定位分辨率的需求。壓電致動器一般基于壓電元件的逆壓電效應(yīng)來產(chǎn)生位移運(yùn)動,單個壓電元件的工作行程只有幾微米或幾十微米,這極大地限制了壓電致動器的應(yīng)用范圍。為了克服這個問題,國內(nèi)外相關(guān)學(xué)者提出了各種方法使壓電致動器實(shí)現(xiàn)大的工作行程(毫米級別,甚至幾厘米)[10]。目前,根據(jù)驅(qū)動原理不同,可以將壓電致動器分為直動型壓電致動器和步進(jìn)型壓電致動器。直動型壓電致動器通常利用柔性放大機(jī)構(gòu)放大壓電元件的輸
重慶理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)) 2023年9期2023-10-13
- 壓電致動器的力學(xué)輸出計算
5000）壓電致動器作為新型的制動工具，被廣泛應(yīng)用于航空航天、醫(yī)療衛(wèi)生、微機(jī)電系統(tǒng)等多個領(lǐng)域，越來越發(fā)揮著重要的作用。文獻(xiàn)[1-3]對壓電材料的制備及其壓電性能進(jìn)行了研究，認(rèn)為壓電新材料為未來可穿戴裝備與智能精密控制裝備的制造提供了新路徑。文獻(xiàn)[4-5]研究了壓電材料在傳感方面的應(yīng)用，認(rèn)為壓電材料在力學(xué)傳感中可以感知微納級的變化，壓電材料在發(fā)展新型傳感裝備中起到重要作用。文獻(xiàn)[6]研究了多層陶瓷壓電致動器的力學(xué)輸出性能，用實(shí)驗的方法獲得了多層壓電陶瓷致動器
自動化與儀表 2023年7期2023-07-29
- 壓電驅(qū)動GMAW 短路過渡行為控制
渡，并基于壓電致動器實(shí)現(xiàn)了對短路過渡行為的主動控制.1 試驗系統(tǒng)1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及控制系統(tǒng)文中設(shè)計的壓電驅(qū)動GMA 焊接試驗系統(tǒng)如圖1 所示，主要由組合壓電致動器焊槍、恒流焊機(jī)、行走滑臺、高速攝像、以及上位機(jī)控制系統(tǒng)組成，系統(tǒng)運(yùn)行過程為上位機(jī)軟件進(jìn)行焊接參數(shù)設(shè)定，焊接進(jìn)行啟動高速攝像實(shí)時記錄熔滴過渡過程，行走滑臺同時觸發(fā)以恒定速度送進(jìn)，實(shí)時調(diào)控送絲速度，穩(wěn)定電弧平衡熔化速度與送絲速度穩(wěn)定焊接過程，實(shí)時采集電流電壓信號，而后完成焊接任務(wù)退出程序.圖1 試驗系
焊接學(xué)報 2023年3期2023-05-16
- 新材料帶來更強(qiáng)壯靈活人造肌肉 有望讓機(jī)器人逼真模仿自然運(yùn)動
以將電能轉(zhuǎn)換為致動器的動能。每張PHDE薄膜都像一根頭發(fā)一樣輕薄，大約35微米厚，當(dāng)多層堆疊在一起時，它們就變成了一個微型電動機(jī)，可像肌肉組織一樣發(fā)揮作用，并產(chǎn)生足夠的能量來為機(jī)器人或傳感器的運(yùn)動提供動力。研究人員已制作出4-50層不等的PHDE薄膜堆疊。配備PHDE致動器的人造肌肉可產(chǎn)生比生物肌肉更多的動力，柔韌性也比自然肌肉高3～10倍。UCLA的研究利用了“干法”工藝。該工藝用刀片將薄膜分層，然后進(jìn)行紫外線固化硬化，使各層均勻。這增加了致動器的能量輸
機(jī)床與液壓 2022年13期2022-11-02
- 香港理工大學(xué)研制出溫度自調(diào)節(jié)智能服裝
些鏤空上覆蓋有致動器。這些致動器由大量金屬和塑料制成的超薄輕質(zhì)條帶組成，當(dāng)佩戴者感到溫暖時，這些條帶向外卷曲，使人的體溫降低。相反，當(dāng)佩戴者感到寒冷時，條帶變平，抑制熱量溢出。通常，熱膨脹和收縮是常用材料的固有特性之一。聚乙烯（PE）的主鏈上有許多C—C 鍵，其線性熱膨脹率比典型紡織材料（例如尼龍和聚酯）高得多。在PE 薄膜上沉積金屬層，如Cu，就得到了雙層結(jié)構(gòu)。Cu 層的熱膨脹比（約10-4）相較于PE 膜（約10-3）要小得多。在炎熱的環(huán)境中，下層的P
紡織科學(xué)研究 2022年10期2022-10-23
- 美國科學(xué)家研發(fā)新材料有望制造出更強(qiáng)壯靈活的人造肌肉
以將電能轉(zhuǎn)換為致動器的動能。每張PHDE薄膜都像一根頭發(fā)一樣輕薄，大約35微米厚，當(dāng)多層堆疊在一起時，它們就變成了一個微型電動機(jī)，可像肌肉組織一樣發(fā)揮作用，并產(chǎn)生足夠的能量來為機(jī)器人或傳感器的運(yùn)動提供動力。研究人員已經(jīng)制作出4～50層不等的PHDE薄膜堆疊。配備PHDE致動器的人造肌肉可產(chǎn)生比生物肌肉更多的動力，柔韌性也比自然肌肉高3～10倍。UCLA的研究利用了“干法”工藝。該工藝用刀片將薄膜分層，然后進(jìn)行紫外線固化硬化，使各層均勻。這增加了致動器的能量
傳感器世界 2022年7期2022-10-12
- 多致動器軸承預(yù)緊力加載控制仿真
現(xiàn)象，采用多個致動器對試驗軸承施加載荷，使得每個致動器的輸入電壓減小，有效減小每個致動器所產(chǎn)生的歐姆熱，同時每個致動器直接與軸承內(nèi)（外）圈相抵接，減小了機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度。本文基于多個致動器沿周向均勻的分布，實(shí)現(xiàn)多種載荷加載。各致動器上配有力傳感器，對輸出力值進(jìn)行監(jiān)測及反饋形成閉環(huán)?；谄铖詈峡刂平Y(jié)構(gòu)，通過模糊PID完成對結(jié)構(gòu)內(nèi)的各通道輸出力的控制，利用基于擴(kuò)張狀態(tài)觀測器（extended state observer，ESO）的比例-積分控制器對對產(chǎn)生的同
制造業(yè)自動化 2022年9期2022-10-03
- 多氣腔軟體致動器的彎曲特性分析和試驗驗證
成部分就是軟體致動器。現(xiàn)在氣動軟體致動器按照動作類型可以分為：伸長收縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)、螺旋或纏繞型等。按照結(jié)構(gòu)類型可以分為：氣動網(wǎng)格致動器、多氣腔軟體致動器、變剛度軟體致動器等。FARROW和CORRELL基于單向氣動增強(qiáng)纖維軟體致動器，在其中集成了應(yīng)變和壓力傳感器，將這些傳感器整合到同一個致動器中，可以實(shí)現(xiàn)致動器曲率和環(huán)境接觸力的本體感知。CONNOLLY等設(shè)計一種復(fù)合式的增強(qiáng)纖維仿生手指軟體致動器，可以實(shí)現(xiàn)單向彎曲、徑向延伸、橫向膨脹等動作，并且提出了一
機(jī)床與液壓 2022年10期2022-09-20
- 麻省理工學(xué)院團(tuán)隊設(shè)計改進(jìn)新型““人造肌肉””材料可驅(qū)動微型飛行器實(shí)現(xiàn)長時間高精度飛行
壽命介電彈性體致動器驅(qū)動的高升程微型空中機(jī)器人》為題發(fā)表，并被選為該期刊的封面文章。介電彈性體致動器能夠基于電場驅(qū)動直接把電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，用于軟體機(jī)器人的“ 肌肉” 制作。不過，相較驅(qū)動剛性機(jī)器人的壓電雙晶片和電磁電機(jī)等剛性執(zhí)行器，市面上大部分介電彈性體致動器的功率密度和壽命都較低，且需要較高的驅(qū)動電壓。為此，來自麻省理工學(xué)院的研究團(tuán)隊設(shè)計了一種“基于并聯(lián)多層電極材料技術(shù)、具有低驅(qū)動電壓、強(qiáng)耐久性”的新型介電彈性體致動器，不僅能夠提升微型飛行器的動力，而
海外星云 2022年11期2022-06-17
- 直線形壓電致動器的研究綜述
越來越高，壓電致動器在微驅(qū)動和微操作領(lǐng)域起到了重要作用，科研人員對這領(lǐng)域的探索越來越深入[1-4]。與傳統(tǒng)的電磁致動器不同，壓電致動器是利用壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng)來激勵定子彈性體的振動，通過與動子的接觸摩擦來實(shí)現(xiàn)位移輸出，其不會受到電磁干擾的影響，可以在強(qiáng)磁環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行。此外，壓電致動器還具有結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單、輸出力矩大和起動速度快等優(yōu)點(diǎn)[5-8]。研究學(xué)者在壓電致動器領(lǐng)域提出了眾多類型的結(jié)構(gòu)，適用于不同的場合，其中線性壓電致動器能夠直接產(chǎn)生直線運(yùn)動和輸出推力
微特電機(jī) 2021年10期2021-11-16
- 用于電動致動器和傳感器的離子彈性體
SA1. 引言致動器和傳感器可將一種形式的能量轉(zhuǎn)換成另一種形式的能量，這種能量包括機(jī)械能、熱能、電能、光能或磁能[1-10]。刺激響應(yīng)性材料（即通過刺激可改變形狀或大?。┛捎糜趥鞲衅骱?span id="uiuuuca" class="hl">致動器，這些刺激可以是電場[11-19]、磁場[20]、熱[21-23]、壓力[24,25]、酸堿度[26,27]和光[17,28-32]。上述所有能量形式由于可以優(yōu)先轉(zhuǎn)換成電信號，因此可由計算控制設(shè)備進(jìn)行操作和處理。在本文中，我們將集中探討將電信號轉(zhuǎn)換成機(jī)械響應(yīng)（即應(yīng)變、壓
工程 2021年5期2021-09-17
- 高線性度的二維無耦合納米壓電位移系統(tǒng)設(shè)計
］。為了在壓電致動器上獲得高度線性化的位移操作，有關(guān)學(xué)者提出了許多可行的方法及措施。反饋控制是工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的方法，代表性的方法有比例積分微分控制（PID）［6］、比例二重積分控制（PII）［7］及比例積分控制（PI）。然而，這些控制方法均需要高精度位移傳感器，但傳感器的噪聲會限制控制與位移的精度［8］。前饋控制是另一種有效的方法，主要思想是首先獲得描述驅(qū)動器的滯后行為的數(shù)學(xué)模型，然后基于所提出的模型的反演來實(shí)現(xiàn)前饋控制器。前饋控制雖然不涉及傳感器，
計量學(xué)報 2021年8期2021-09-09
- 壓電宏纖維致動器的雙極性非對稱遲滯建模及補(bǔ)償控制
I模型對MFC致動器的建模誤差從PI遲滯模型的16.8%降為4.2%。在基于BAIPI逆模型的前饋補(bǔ)償下，MFC致動的柔性梁構(gòu)件跟蹤等幅、變幅三角波軌跡的實(shí)測位移與期望跟蹤位移基本重合，補(bǔ)償后等幅三角波實(shí)測位移與理想位移之間的線性度為2.36%。因此，所提出BAIPI遲滯模型及補(bǔ)償方法顯著提高了MFC致動器的定位驅(qū)動和跟蹤精度。關(guān)鍵詞： 遲滯; 壓電宏纖維; 雙極性非對稱改進(jìn)PI模型; 雙邊死區(qū)算子; 前饋補(bǔ)償中圖分類號： O322; TP273; TN3
振動工程學(xué)報 2021年1期2021-06-06
- 基于拮抗機(jī)制的可變剛度流體驅(qū)動柔性致動器研究
00)引言柔性致動器由柔性材料或添加很少的剛性材料制作，具有高度靈活性和復(fù)雜環(huán)境適應(yīng)性等優(yōu)點(diǎn)，近年來引起國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)和學(xué)者的廣泛關(guān)注，并取得一系列進(jìn)展，如：由編織網(wǎng)和彈性橡膠制作的氣動人工肌肉[1]，由形狀記憶合金驅(qū)動的仿章魚觸手機(jī)構(gòu)[2]，裹有電活性聚合物的人工肌肉等[3]。柔性致動器在實(shí)際應(yīng)用中，不僅要求具備高度的柔性，在特定條件下還需要具備穩(wěn)定且可控的身形及一定的輸出力，因此，可變剛度的柔性致動器具有一定的研究價值。在已有的研究中，使柔性致動器可變
液壓與氣動 2021年3期2021-03-15
- 基于GALJP濾波器的遲滯特性建模與補(bǔ)償控制
05）壓電陶瓷致動器是一種特種電機(jī)，具有輸出力大、速度快、穩(wěn)定性好、位移精度高的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于高精度微納米電氣傳動系統(tǒng)中，如超精加工機(jī)床的微動定位系統(tǒng)[1]、快速傾斜鏡[2]、高速掃描探針顯微鏡[3]等。但是在實(shí)際應(yīng)用中壓電陶瓷致動器存在遲滯非線性的特性會影響控制精度，所以研究壓電陶瓷控制器的模型和控制方法有重要的意義?，F(xiàn)有對壓電陶瓷的遲滯模型研究主要有通過遲滯現(xiàn)象解釋的Preisach模型[4]，Prandtl-Ishlinskii（PI）模 型[5
電氣傳動 2021年5期2021-03-15
- 光驅(qū)動軟體致動器的制備及其信息安全應(yīng)用
時下較熱的軟體致動器相結(jié)合，展現(xiàn)一種新型的、有效的信息示假隱真技術(shù)。作為新型的驅(qū)動材料，軟體致動器具有非常明顯的優(yōu)勢和廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域[5-7]。相對于剛性驅(qū)動而言，軟體致動器具有更高的空間自由度、更大的形變量，以及更安全的人體交互能力，而且可以適應(yīng)動態(tài)的環(huán)境，被廣泛運(yùn)用于智能裝置[8]、軟體機(jī)器人[9]、人工肌肉[10]、微型操控器[11]，甚至應(yīng)用于生物領(lǐng)域，例如藥物傳輸[12]等。盡管軟體致動器應(yīng)用的領(lǐng)域非常廣泛，但是據(jù)我們當(dāng)前所了解的信息，軟體致動器
液晶與顯示 2021年2期2021-03-02
- 基于形狀記憶合金絲包覆紗的針織物致動器研究
1-2]。柔性致動器在受到外部激勵(如電壓、光照或溫度)后可產(chǎn)生可逆的收縮、伸長、彎曲或扭轉(zhuǎn)變形，可為軟體機(jī)器人提供運(yùn)動變形。近期，多種具有致動功能的智能材料在軟體機(jī)器人中得到了應(yīng)用[3]，如離子聚合物-金屬復(fù)合材料(IPMC)[4]、介電彈性體(DEA)[5]、形狀記憶聚合物(SMP)[6]以及形狀記憶合金(SMA)[7]等。其中，SMA是一種結(jié)構(gòu)簡單、驅(qū)動方式便捷可靠的致動材料，而SMA絲是一種體積小的形狀記憶合金材料[8]，其具有輕質(zhì)、柔軟、占用空間
紡織學(xué)報 2020年5期2021-01-04
- 小于0.1 mm的機(jī)器人誕生
重要部件———致動器研究出現(xiàn)突破，科學(xué)家由此創(chuàng)造了“專為行走而生”、數(shù)量超過100萬個的微型四腳機(jī)器人大軍。這一成果得益于這類與現(xiàn)有硅電子器件兼容的新型致動器的發(fā)展，這也是迄今已知首批尺寸小于0.1 mm的機(jī)器人。將電子器件微型化，以致最終生產(chǎn)細(xì)胞大小的機(jī)器人，一直是工程師們追求的目標(biāo)。微型機(jī)器人屬于典型的微機(jī)電系統(tǒng)，其發(fā)展依賴于微加工、微傳感、微驅(qū)動和微結(jié)構(gòu)等方面。而致動器的定義，是指通過電、光信號，直接或間接控制機(jī)械結(jié)構(gòu)，使之發(fā)生變形或移動等。一直以來
計算機(jī)與網(wǎng)絡(luò) 2020年18期2020-10-26
- 殼聚糖凝膠導(dǎo)電聚合物電致動器的制備
層導(dǎo)電聚合物電致動器，需要在不導(dǎo)電的的柔性聚合物上涂覆上導(dǎo)電物質(zhì)，例如金、鉑，以確保導(dǎo)電聚合物的電化學(xué)沉積的高導(dǎo)電性[1]。在本項研究中，我們通過在石墨中摻雜聚吡咯的導(dǎo)電涂層替代了原先的金屬層，制備了殼聚糖凝膠導(dǎo)電聚合物電致動器。此外，還進(jìn)行了多組單因素實(shí)驗測試并分析其對致動器的影響，找到其最佳的制備工藝，從而降低了材料的制作成本。通過實(shí)驗證明，殼聚糖凝膠導(dǎo)電聚合物電致動器時生物組織接口的理想候選者[2]，可應(yīng)用于微傳感器和組織工程，尤其是生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。關(guān)
科學(xué)導(dǎo)報·學(xué)術(shù) 2020年5期2020-10-21
- 電磁輔助壓電致動器設(shè)計開發(fā)與性能測試研究
的目的。電磁式致動器出力大、速度快,且可驅(qū)動的位移量可達(dá)到毫米量級,遠(yuǎn)大于壓電致動器;但使用時由于溫度飄移的關(guān)系,使電流不易控制,而且位移分辨率比壓電致動器低的多。壓電技術(shù)相較于電磁技術(shù),具有無電磁效應(yīng)的優(yōu)點(diǎn),可以使用在對電磁波干擾敏感的醫(yī)療環(huán)境,且易于小型化,當(dāng)尺寸較小時,其輸出力與效率相對較高。以壓電技術(shù)構(gòu)成的精密定位裝置,一般是使用具有電容特性的壓電元件來做為能量轉(zhuǎn)換單元。當(dāng)此電容器被施以電壓,進(jìn)行充電和放電時,會產(chǎn)生變形,且施加于壓電元件的電壓量與
計量學(xué)報 2020年7期2020-08-07
- 多腔體氣動軟體致動器的建模與仿真
4-6].軟體致動器可以廣泛用于實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜精細(xì)動作，其由氣壓、加壓液體、熱、電場、化學(xué)反應(yīng)等驅(qū)動.其中，氣動軟體致動器因輸入簡單、質(zhì)輕、材料成本低和制造效率高等優(yōu)勢而具有廣闊的應(yīng)用前景[7-8].在大量氣動軟體致動器的設(shè)計中，纖維增強(qiáng)型致動器[9]和氣動網(wǎng)絡(luò)型致動器[10]是兩種十分受青睞的類型.纖維增強(qiáng)型致動器主要由具有整體腔室的彈性體、螺旋排列的纖維和不可延伸層構(gòu)成.通過改變纖維角度，可以實(shí)現(xiàn)伸縮、擴(kuò)展和彎曲等動作.氣動網(wǎng)絡(luò)型致動器由多個相互連接的、
上海交通大學(xué)學(xué)報 2020年6期2020-07-03
- 電活性聚合物國內(nèi)外綜述
的必然趨勢，電致動器在這樣的大環(huán)境下應(yīng)運(yùn)而生。本文在電活性聚合物分類的基礎(chǔ)上說明了電致動器致動機(jī)理，并詳細(xì)概述了不同材料的性能差異與改進(jìn)方式?！娟P(guān)鍵詞】致動器;電活性聚合物;離子型電活性聚合物一、引言電活性聚合物（EAP）是一種在電場刺激下能發(fā)生尺寸或形狀變化的智能材料。在20世紀(jì)90年代后期，已經(jīng)證明一些電活性聚合物可以表現(xiàn)出高達(dá)380%的應(yīng)變，這樣的響應(yīng)效果優(yōu)于任何傳統(tǒng)的陶瓷致動器。二、電活性聚合物分類電活性聚合物根據(jù)其活化機(jī)理的不同可分為離子型和電子
科學(xué)導(dǎo)報·學(xué)術(shù) 2020年72期2020-06-22
- 新型觸覺電子皮膚問世
緊貼皮膚的無線致動器，將能源轉(zhuǎn)換成機(jī)械動能，將觸覺刺激傳送到人體。這套系統(tǒng)采用了新的材料、結(jié)構(gòu)、能量傳輸策略和通訊方案。研究團(tuán)隊將700余個功能組件組成厚度小于3毫米的柔韌皮膚器件，包括輕薄柔軟且可拉伸的內(nèi)層，可以緊貼皮膚;由硅膠保護(hù)的功能層，里面有無線控制系統(tǒng)及互相連接的致動器;透氣布料外層，可直接結(jié)合到可穿戴衣物上。這項研究成果不但可應(yīng)用在社交媒體及電子游戲上，也可以幫助義肢使用者透過觸覺感應(yīng)外在環(huán)境，提供反饋，甚至擴(kuò)展到臨床醫(yī)學(xué)應(yīng)用的相關(guān)虛擬場景。
科學(xué)24小時 2020年3期2020-03-24
- 科學(xué)家在4英寸硅片上制造了百萬“機(jī)器人大軍”
器件兼容的新型致動器（使機(jī)器人移動的部件）的發(fā)展。此前，人們一直追求將電子器件微型化以生產(chǎn)細(xì)胞大小的機(jī)器人，但一直受到缺乏合適的微米級致動器系統(tǒng)的限制。新研發(fā)的一類新型電化學(xué)致動器克服了這個問題。這些新型致動器構(gòu)成了機(jī)器人的腿，其尺寸小于0.1mm，當(dāng)受到激光刺激時，機(jī)器人的腿就會彎曲，產(chǎn)生行走動作。研究人員在一塊4英寸（1英寸=2.54cm）的硅片上制造了超過100萬個行走機(jī)器人，這些機(jī)器人由板載硅太陽能電池驅(qū)動。研究人員稱，這些機(jī)器人很堅固，能在高酸性
科研成果與傳播 2020年3期2020-03-19
- 一種負(fù)壓驅(qū)動軟體人工肌肉的設(shè)計與制備
理論建模設(shè)計出致動器結(jié)構(gòu)，再借助CAD制圖軟件以及3D打印設(shè)備設(shè)計并成型出它對應(yīng)的模具，最后通過澆鑄成型的方式制備出該負(fù)壓驅(qū)動軟體人工肌肉。該致動器由硅橡膠材料組成，外部呈長方體形，內(nèi)部規(guī)則排列著彼此連通的長方體形的空腔以及長方體形的橫向彈性梁和縱向彈性梁。在特定負(fù)壓驅(qū)動下，致動器的彈性體結(jié)構(gòu)會發(fā)生可逆、協(xié)同的屈曲，從而使整體在長度方向上產(chǎn)生直線型收縮致動，具備模仿肌肉收縮的功能。關(guān)鍵詞：軟體;致動器;人工肌肉;負(fù)壓驅(qū)動;屈曲中圖分類號：TP39? ? ?
科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2020年8期2020-03-13
- 人類與虛擬現(xiàn)實(shí)互動被論證可行
一系列軟硅樹脂致動器，當(dāng)致動器接收到來自虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境的信號，致動器內(nèi)的空氣移動并擴(kuò)張中心處的硅樹脂。佩戴者的指尖感受到發(fā)生膨脹的硅樹脂，就像碰觸到虛擬對象一樣，從而可以感受到虛擬對象的形狀，進(jìn)而將其拾起并握住。之前的致動器需要龐大的外部空氣壓縮機(jī)，而此次的手套系統(tǒng)則不需要。研究人員認(rèn)為，通過與不同的軟件相連，這一手套系統(tǒng)或能應(yīng)用于不同的虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中。
發(fā)明與創(chuàng)新·大科技 2019年8期2019-11-29
- 基于均一化模型的MFC懸臂梁靜態(tài)變形分析
電纖維復(fù)合材料致動器由于兼有壓電系數(shù)高和柔韌性好的優(yōu)點(diǎn)已逐漸在機(jī)翼變形與振動控制等領(lǐng)域取代了單純材料的壓電致動器[1-2]。為了準(zhǔn)確獲取壓電纖維復(fù)合材料的宏觀性質(zhì)，需要對其細(xì)觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究[3]。粗壓電纖維復(fù)合材料(MFC)是一種由鋯鈦酸鉛壓電陶瓷(PZT)纖維、集成電極、環(huán)氧樹脂和聚酰亞胺構(gòu)成的二維周期性壓電纖維復(fù)合材料，而均一化技術(shù)是根據(jù)復(fù)合材料的細(xì)觀結(jié)構(gòu)分析其宏觀性質(zhì)的有效方法。為了分析MFC的宏觀性質(zhì)，DERAEMAEKER A等提出了一種基于平面
壓電與聲光 2019年1期2019-02-22
- 電活性聚合物致動器機(jī)電響應(yīng)特性研究
是一種替代傳統(tǒng)致動器的潛在材料。其中，以聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺最為典型。這類高分子聚合物以其質(zhì)量小、質(zhì)體柔軟、易加工、生物相容性良好、電致應(yīng)變(彎曲或伸展)較大、能在空氣和液體介質(zhì)中工作等顯著特性[1-4]，受到了國內(nèi)外學(xué)者極大的關(guān)注。這類材料在電壓刺激下，其內(nèi)部會產(chǎn)生可逆的氧化還原反應(yīng)，引起體積和力學(xué)性能的變化，在電壓激勵撤銷后又能恢復(fù)到原始的形狀或體積。因此，EAP可以用來作為致動器?；贓AP致動器可以在空氣和液體介質(zhì)下以極低的電壓(1 V，15～2
自動化儀表 2018年12期2018-12-28
- MEMS反射鏡靜電斥力致動單元建模
要：微靜電斥力致動器[1]由固定指端和移動指端組成，可以利用表面微機(jī)械加工技術(shù)制造而成。該致動器能夠產(chǎn)生一個靜電斥力，使移動指端離開基板向上移動。由于兩層指端的邊界結(jié)構(gòu)復(fù)雜，很難建立分析模型。沒有特別適用的分析模型，只能用數(shù)值模擬致動器的設(shè)計，這就使得優(yōu)化系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的性能調(diào)優(yōu)變得非常困難。本文將靜電斥力致動器單元化，建立MEMS反射鏡靜電斥力致動單元模型，該模型給出了致動器中產(chǎn)生的排斥力的估計值。關(guān)鍵詞：MEMS；單元化建模由于移動指端和上部分固定指端
科技風(fēng) 2018年32期2018-10-21
- 數(shù)控機(jī)床爬行的模糊PI控制研究*＊
基于超磁致伸縮致動器(GMA)的爬行控制系統(tǒng)，模糊PI控制器根據(jù)相關(guān)算法驅(qū)動GMA產(chǎn)生相應(yīng)的輸出力抑制機(jī)床爬行。通過軟件仿真證明了該系統(tǒng)對數(shù)控機(jī)床爬行具有良好的控制作用。1 爬行控制系統(tǒng)的整體設(shè)計超磁致伸縮材料Terfenol－D作為一種新型的智能材料，其長度和體積會隨著磁化狀態(tài)的變化而變化。超磁致伸縮致動器正是根據(jù)這一特性，實(shí)現(xiàn)電磁能和機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。超磁致伸縮致動器具有應(yīng)變大，響應(yīng)快，能量轉(zhuǎn)化率高等優(yōu)勢，因此被選用作為外加激勵發(fā)生器［4］?；诔胖律炜s
制造技術(shù)與機(jī)床 2018年6期2018-07-20
- MEMS致動器結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對致動器的影響
要：微靜電斥力致動器[1]由固定指端和移動指端組成，結(jié)構(gòu)參數(shù)主要有固定指端寬度g、相鄰固定指端間的橫向距離Ta、相鄰固定指端寬度Tb和移動指端寬度T。[2]本文以固定指端寬度g為基準(zhǔn)，相鄰固定指端間的橫向距離Ta、相鄰固定指端寬度Tb和移動指端寬度T變化時對致動器的影響。有利于致動器的設(shè)計開發(fā)和規(guī)則優(yōu)化。關(guān)鍵詞：MEMS；結(jié)構(gòu)參數(shù)1 致動器的結(jié)構(gòu)參數(shù)致動器的結(jié)構(gòu)參數(shù)，即Ta、Tb、T和g，通常被選擇為彼此相等。已知dCcell_upperdh為：dCcel
科技風(fēng) 2018年31期2018-07-09
- 建模求解MEMS反射鏡靜電斥力致動器指端距離
要：微靜電斥力致動器[1]由固定指端和移動指端組成，由于兩層指端的邊界結(jié)構(gòu)復(fù)雜，建立的分析模型也非常復(fù)雜。本文建立了靜電斥力致動器的解析模型，該模型給出了致動器中產(chǎn)生的排斥力的估計值，并推出可以實(shí)現(xiàn)的最大平面位移。并用數(shù)值模擬驗證了分析模型。對MEMS指端參數(shù)的設(shè)計具有指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞：MEMS；指端距離1 致動器所產(chǎn)生的力MEMS反射鏡靜電斥力致動器中產(chǎn)生的斥力為：F=N·V2·Lg·dCcell_upperdh（1）對于一個給定的致動器和給定的電壓，固
科技風(fēng) 2018年30期2018-07-09
- 一種用于康復(fù)機(jī)器人手指的軟體致動器設(shè)計
計關(guān)鍵在于軟體致動器，最常見的是利用流體壓力來伸展或收縮的McKibben致動器[3]，其是一種線性致動器，由內(nèi)部橡膠套筒和外部雙螺旋線編織的纖維約束層組成。2009年，日本岡山大學(xué)的Ogura等[4]研制了一種結(jié)構(gòu)簡單且變形大的“線蟲執(zhí)行器”，其利用正壓和負(fù)壓實(shí)現(xiàn)了像線蟲一樣在兩個方向上的彎曲運(yùn)動。2014年，哈佛大學(xué)的Panagiotis等[5-6]研發(fā)由高伸縮彈性材料和低伸縮約束材料黏合而成的氣動軟體致動器，充氣時，低伸縮約束材料所在的底側(cè)變形受到約
- 偏置磁場對超磁致伸縮致動器輸出特性的影響分析*
場對超磁致伸縮致動器輸出特性的影響分析*晉宏炎,鞠曉君*,辛 濤,王美春,祝貞鳳(煙臺南山學(xué)院航空學(xué)院,山東 煙臺 265713)采用Terfenol-D棒作為超磁致伸縮致動器GMA(Giant Magnetostrictive Actuator)的主要材料,研制了有偏置磁場和無偏置磁場兩種超磁致伸縮致動器,分析了具有分段式永磁偏置和無偏置致動器的結(jié)構(gòu)及性能?；诎才喽伞⒋怕坊鶢柣舴蚨?、疊加原理對致動器的磁場進(jìn)行理論分析。為進(jìn)一步分析磁場分布,創(chuàng)建三維
傳感技術(shù)學(xué)報 2017年12期2017-12-26
- 偏置磁場對超磁致伸縮致動器輸出特性的影響分析*
場對超磁致伸縮致動器輸出特性的影響分析*晉宏炎,鞠曉君*,辛 濤,王美春,祝貞鳳(煙臺南山學(xué)院航空學(xué)院,山東 煙臺 265713)采用Terfenol-D棒作為超磁致伸縮致動器GMA(Giant Magnetostrictive Actuator)的主要材料,研制了有偏置磁場和無偏置磁場兩種超磁致伸縮致動器,分析了具有分段式永磁偏置和無偏置致動器的結(jié)構(gòu)及性能?；诎才喽?、磁路基爾霍夫定律、疊加原理對致動器的磁場進(jìn)行理論分析。為進(jìn)一步分析磁場分布,創(chuàng)建三維
傳感技術(shù)學(xué)報 2017年12期2017-12-26
- 壓電智能結(jié)構(gòu)振動的一致性PID(CPID)控制
控制器的輸入，致動器的輸入電壓為一致性控制器的輸出。推導(dǎo)壓電智能結(jié)構(gòu)振動控制方程，以兩邊簡支的壓電智能梁為數(shù)值算例，建立動力學(xué)有限元模型，數(shù)值結(jié)果表明 CPID控制方法能夠有效控制壓電智能結(jié)構(gòu)的振動，當(dāng)某些傳感器失效時，對比集中式PID控制，系統(tǒng)在CPID控制下仍然能保持較好的控制效果。一致性控制；PID控制；壓電智能結(jié)構(gòu)；振動控制一致性控制方法在分布式參數(shù)系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用，Demetriou[1]提出了一種基于自適應(yīng)一致性控制的過濾器設(shè)計方法，并將其
振動與沖擊 2017年22期2017-11-30
- 介電彈性體材料致動器的非線性動態(tài)行為研究*
介電彈性體材料致動器的非線性動態(tài)行為研究*盛俊杰1?李樹勇1張玉慶1陳花鈴2,3(1.中國工程物理研究院總體工程研究所, 綿陽 621900) (2.西安交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院, 西安 710049)(3.西安交通大學(xué)機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與振動國家重點(diǎn)實(shí)驗室, 西安 710049)介電彈性體材料(Dielectric Elastomer,簡稱DE),是制造柔性智能致動器最有潛力的電活性聚合物(Electroactive polymer,縮寫EAP)材料之一,可在電壓
動力學(xué)與控制學(xué)報 2017年2期2017-07-03
- 噴油器用超磁致伸縮致動器設(shè)計方法和驅(qū)動波形研究
器用超磁致伸縮致動器設(shè)計方法和驅(qū)動波形研究薛光明1張培林1何忠波1李冬偉1,2黃英捷1張 磊3(1.軍械工程學(xué)院車輛與電氣工程系， 石家莊 050003； 2.北京理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院， 北京 100081;3.軍械工程學(xué)院火炮工程系， 石家莊 050003)將超磁致伸縮材料的輸出特點(diǎn)和噴油器的驅(qū)動需求相結(jié)合，設(shè)計并驅(qū)動適用于電控噴油器的超磁致伸縮致動器。針對常閉式電控噴油器僅需要單向和縮短位移的特點(diǎn)，結(jié)合超磁致伸縮材料在不同偏置磁場強(qiáng)度輸出特性，提出了2種不
農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報 2017年6期2017-06-27
- 壓電致動器撲翼結(jié)構(gòu)動力學(xué)仿真*
發(fā)展，采用壓電致動器的撲翼機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)撲翼高頻率撲動的一種有效手段。與其他驅(qū)動機(jī)構(gòu)相比，壓電致動器具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：工作頻率范圍寬、動態(tài)范圍大、頻響速度快、靈敏度高、溫度穩(wěn)定性好(-20～150℃)、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)簡單，既可以粘貼在結(jié)構(gòu)表面，還可以通過一定的工藝措施耦合到結(jié)構(gòu)之中。特別是犧牲層刻蝕技術(shù)的開發(fā)，為壓電致動器在撲翼飛行器上的應(yīng)用提供技術(shù)背景[2]。目前，國內(nèi)對于壓電驅(qū)動的新型撲動機(jī)構(gòu)研究還處于理論探索階段。具有代表性的有西北工業(yè)大學(xué)的張西金等[3]對
航空制造技術(shù) 2017年14期2017-05-14
- 基于MATLAB的超磁致伸縮致動器動態(tài)模型研究
B的超磁致伸縮致動器動態(tài)模型研究陽學(xué)進(jìn)（武漢輕工大學(xué)，湖北武漢430020）超磁致伸縮致動器具有響應(yīng)快，應(yīng)變大的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種精密場合。而超磁致伸縮致動器的輸出與輸入的模型研究，是其應(yīng)用到實(shí)際中的基礎(chǔ)。在忽略了電渦流以及線圈電感系數(shù)變化的影響下，建立了超磁致伸縮致動器的動態(tài)模型，并在MATLAB中進(jìn)行了動態(tài)仿真，驗證了模型的正確性。GMA；MATLAB；動態(tài)模型超磁致伸縮材料（Giant Magnetostrictive Material簡稱GMM，
裝備制造技術(shù) 2017年1期2017-03-25
- 更快、更智能、更優(yōu)秀的下一代芯片革命
腦相應(yīng)的肌肉“致動器”施展力量了，這便是更快、更智能、更優(yōu)秀的下一代芯片革命。我們周圍的世界不久將被那些影響我們生活空間、我們的身體，以及影響我們聲光體驗的設(shè)備所吞沒，這些設(shè)備的動力來自半導(dǎo)體與微型發(fā)動機(jī)的創(chuàng)新結(jié)合。對人類來說，傳感器可探測人的腦電波，將思想轉(zhuǎn)換為使致動器移動四肢的信號--也許在脊柱或神經(jīng)受損的情況下，類似于科學(xué)家霍金（Stephen Hawking）通過轉(zhuǎn)動眼球在計算機(jī)上打字類似。更切實(shí)的前景在于，被無線充電解放的電動汽車將通過傳感器自動
首席財務(wù)官 2016年11期2017-01-05
- 溫度對介電彈性體材料致動器動態(tài)性能的影響
介電彈性體材料致動器動態(tài)性能的影響盛俊杰1， 張玉慶1， 李樹勇1， 陳花鈴2，3(1.中國工程物理研究院總體工程研究所， 四川綿陽621900； 2.西安交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院， 西安710049；3. 機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與振動國家重點(diǎn)實(shí)驗室， 西安710049)介電彈性體材料(Dielectric Elastomer，簡稱DE)具有很強(qiáng)的粘彈性，由于DE材料的粘彈性具有時間依賴關(guān)系，從而使其應(yīng)力-應(yīng)變也具有時間依賴性，因此動態(tài)變形中，其能量轉(zhuǎn)換、宏觀變形等特性
四川輕化工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版) 2016年4期2016-11-28
- 超磁致伸縮致動器的等效電路研究及驅(qū)動波形設(shè)計
9）超磁致伸縮致動器的等效電路研究及驅(qū)動波形設(shè)計薛光明1， 張培林1， 何忠波1， 孫也尊2， 李冬偉1（1.軍械工程學(xué)院車輛與電氣工程系，河北石家莊050003；2.總裝軍代局駐二四七廠軍代室，山西太原030009）針對超磁致伸縮致動器由于大電感線圈的存在而使電流上升時間較長，以致于無法滿足快速開啟需求的問題，分析了致動器等效電路以計算精確的線圈電流，并設(shè)計了較為合理的驅(qū)動電壓波形。從對致動器阻抗的描述精度出發(fā)考察3種等效電路，確定了帶并聯(lián)電阻的等效形式
電機(jī)與控制學(xué)報 2016年3期2016-10-13
- 鎖閂、鎖閂殼體與致動器殼體的組合裝置、車輛鎖閂的上鎖/解鎖致動器
一種鎖閂，具有致動器殼體，該致動器殼體被構(gòu)造成僅通過單一螺釘聯(lián)結(jié)到該鎖閂的鎖閂殼體上。提供鎖閂殼體與致動器殼體的組合裝置。一種車輛鎖閂的上鎖/解鎖致動器，具有通過單一螺釘固定至鎖閂殼體的致動器殼體，以及在致動器殼體和鎖閂殼體中形成的至少兩對一體結(jié)構(gòu)。
科技資訊 2016年8期2016-05-14
- 綜合模態(tài)H2范數(shù)下致動器/傳感器的優(yōu)化配置*
模態(tài)H2范數(shù)下致動器/傳感器的優(yōu)化配置*婁軍強(qiáng)1, 魏燕定2, 楊依領(lǐng)2, 謝鋒然2, 趙曉偉2(1.寧波大學(xué)機(jī)械工程與力學(xué)學(xué)院 寧波， 315211) (2.浙江大學(xué)浙江省先進(jìn)制造技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗室 杭州， 310027)致動器/傳感器的優(yōu)化配置問題是智能柔性結(jié)構(gòu)振動主動控制中的關(guān)鍵技術(shù)問題，基于模態(tài)空間H2范數(shù)研究了智能柔性梁系統(tǒng)中壓電致動器/傳感器的優(yōu)化配置問題。根據(jù)Rayleigh-Ritz理論建立了系統(tǒng)的動力學(xué)方程并得到其狀態(tài)空間表達(dá)式。提出了一種衡
振動、測試與診斷 2016年1期2016-04-13
- 面向大流量應(yīng)用的硅微閥致動器優(yōu)化設(shè)計
小，壓強(qiáng)低，對致動器和微型閥結(jié)構(gòu)的限制相對較小。微型閥的工業(yè)應(yīng)用與醫(yī)療、生物領(lǐng)域相比還較少，主要在于傳統(tǒng)的微型閥結(jié)構(gòu)難以適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)上高壓大流量的應(yīng)用環(huán)境［3，4］。繼固體閥、熱力閥、電子閥之后，基于MEMS技術(shù)的硅微閥流控芯片已成為工業(yè)供熱通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)(heating，ventilation and air conditioning，HVAC)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)［5］。本文設(shè)計了一種基于V型電熱致動器［6，7］的新型硅微閥流控芯片，基于電熱耦合理論對該芯片
傳感器與微系統(tǒng) 2015年9期2015-12-07
- 綜合模態(tài)控制力下壓電致動器的優(yōu)化布局
態(tài)控制力下壓電致動器的優(yōu)化布局楊依領(lǐng)1,婁軍強(qiáng)2,魏燕定1,傅 雷1,田 埂1,趙曉偉1（1.浙江大學(xué)現(xiàn)代制造工程研究所浙江省先進(jìn)制造技術(shù)重點(diǎn)研究實(shí)驗室,浙江杭州310027；2.寧波大學(xué)機(jī)械與力學(xué)學(xué)院,浙江寧波315211）針對智能撓性結(jié)構(gòu)中致動器的優(yōu)化布局問題,在分析撓性結(jié)構(gòu)動力學(xué)方程和狀態(tài)空間方程的基礎(chǔ)上,采用模態(tài)理論,對系統(tǒng)控制矩陣進(jìn)行奇異值分解,提出一種表征最大綜合模態(tài)控制力的評價準(zhǔn)則,該評價準(zhǔn)則兼顧保留模態(tài)和截斷模態(tài)對模態(tài)控制力的影響,綜合考慮
浙江大學(xué)學(xué)報（工學(xué)版） 2015年5期2015-10-24
- 一種大力矩大位移微納壓電致動器的瞬態(tài)響應(yīng)
電疊堆位移放大致動器位移放大原理采用正交三角放大原理，如圖1 所示。設(shè)直角三角形的長直角邊為b，短直角邊為a，長直角邊與斜邊的初始夾角為θ。當(dāng)長直角邊伸長量為Δb 時，短直角邊的縮短量為Δa，則有圖1 直角三角放大原理示意圖Fig.1 The principle diagram of right angled triangle amplification由式（1）約去二階小量，可得放大倍數(shù)β為由式（2）可以看出，放大倍數(shù)β只與長直角邊和斜邊的初始夾角θ有關(guān)
電工技術(shù)學(xué)報 2015年2期2015-02-19
- 超聲波取樣鉆機(jī)電耦合特性研究
示。主要由超聲致動器(壓電陶瓷、預(yù)應(yīng)力螺栓、后蓋板、變幅桿)、自由質(zhì)量、鉆桿3部分構(gòu)成，超聲致動器是能量轉(zhuǎn)換器，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，工作原理:超聲波取樣鉆在鉆進(jìn)過程中，利用超聲致動器將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，產(chǎn)生超聲波頻率的振動，變幅桿端部將振動放大，自由質(zhì)量碰撞沖擊鉆桿，使鉆桿獲得更多能量。在此過程中，能量以彈性能的形式保存。這種方式利用取樣鉆本身的彈性、慣性來傳遞應(yīng)力波，取樣鉆在這些應(yīng)力波下做拉伸、收縮運(yùn)動。當(dāng)沖擊能量大于巖石破碎所需的能量時，巖石就破碎了。
鉆探工程 2015年11期2015-01-01
- 空間柔性機(jī)械臂彎扭耦合振動的主動控制研究
，同時利用壓電致動器控制柔性臂的彈性彎曲振動，實(shí)現(xiàn)了單個旋轉(zhuǎn)柔性臂的精確定位和振動抑制[6,7]；E Mirzaee等利用奇異攝動法將平面兩連桿柔性臂系統(tǒng)的運(yùn)動分解成慢速的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和快速的彈性振動，并用關(guān)節(jié)電機(jī)和壓電致動器分別控制，進(jìn)一步證明了壓電致動器和驅(qū)動電機(jī)聯(lián)合控制的效果要優(yōu)于單一的電機(jī)控制效果[8]。但是對于執(zhí)行操作任務(wù)的空間機(jī)械臂而言，由于柔性臂的大型化和柔性化，末端操作對象的轉(zhuǎn)動慣量極易引起初級柔性桿件的扭轉(zhuǎn)振動。而目前對機(jī)械臂的研究主要集中在
振動工程學(xué)報 2014年3期2014-04-02
- 超磁致伸縮致動器的基于RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)整定PID 控制
在實(shí)際應(yīng)用中，致動器的輸入電流與輸出位移呈現(xiàn)顯著的非線性以及材料固有特性決定的滯回性［1］。為了消除這些非線性因素給定位系統(tǒng)帶來的影響，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性映射能力與自學(xué)習(xí)優(yōu)點(diǎn)，在線設(shè)計了一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID 控制器對致動器的磁滯進(jìn)行補(bǔ)償。要進(jìn)行較為精準(zhǔn)的補(bǔ)償和控制，選擇合適的磁滯模型是必要的。Restorff 和Clark等首先根據(jù)鐵質(zhì)物質(zhì)的現(xiàn)象學(xué)磁滯模型提出了超磁致伸縮材料的Preisach 磁滯模型，該模型非線性預(yù)測能力強(qiáng)、通用性好，缺點(diǎn)是只反映輸入輸
組合機(jī)床與自動化加工技術(shù) 2013年5期2013-12-23
- 基于GMM微進(jìn)給刀架的溫度特性分析
作的超磁致伸縮致動器,具有輸出力大、位移分辨率高、響應(yīng)快等諸多優(yōu)點(diǎn)[2],已在精密加工、超精密加工領(lǐng)域顯示出廣闊的應(yīng)用前景.然而超磁致伸縮驅(qū)動器在工作時,驅(qū)動線圈的發(fā)熱、超磁致伸縮棒的磁致?lián)p耗等均可導(dǎo)致超磁致伸縮棒溫度升高,而溫度對超磁致伸縮材料的伸縮特性影響很大[3].因此,設(shè)計制作超磁致伸縮驅(qū)動器(Giant Magnetostrictive Actuator,GMA)時,必須考慮溫升對驅(qū)動器輸出精度的影響.本文在分析GMA發(fā)熱源及溫升對GMA輸出精度
湖北工業(yè)大學(xué)學(xué)報 2011年4期2011-03-23
- 超磁致伸縮制動器的虛擬樣機(jī)實(shí)現(xiàn)
1 超磁致伸縮致動器的二維裝配模型超磁致伸縮制動器主要由驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)以及連接裝置組成(圖1)[2-3].圖1 超磁致伸縮制動器裝配圖2 超磁致伸縮制動器虛擬樣機(jī)設(shè)計2.1 零部件參數(shù)化建模確定超磁致伸縮致動器的整體設(shè)計方案后,應(yīng)用Solidworks三維建模軟件對其零部件進(jìn)行建模,并對其進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計.在超磁致微驅(qū)動致動器虛擬設(shè)計中參數(shù)化建模的零件有:超磁致伸縮材料(GMM)棒、內(nèi)套筒、預(yù)壓彈簧、線圈骨架、冷卻水管、殼體、輸出軸、彈性薄板等
湖北工業(yè)大學(xué)學(xué)報 2011年4期2011-03-23
- 壓電智能板振動主動控制有限元模擬
傳感器又可作為致動器[1，2]，因此壓電材料是彈性結(jié)構(gòu)主動控制中廣泛使用的智能材料，文獻(xiàn)[3]最早利用壓電材料的這些特性研究了梁的振動控制。壓電智能結(jié)構(gòu)的分析需要解決電-力耦合等復(fù)雜力學(xué)問題，尤其是對于板類或大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)，采用解析的方法是相當(dāng)困難的，且受到許多假設(shè)條件的限制。文獻(xiàn)[4]提出了考慮壓電層合結(jié)構(gòu)剛度、質(zhì)量和力電耦合效應(yīng)的梁、板和殼單元，并利用常增益負(fù)速度反饋、Lyapunov反饋和線性二次型(LQR)方法實(shí)現(xiàn)了板殼結(jié)構(gòu)在沖擊、簡諧和任意激勵作用
- 電場活化聚合物卷筒型致動器設(shè)計方法研究
視為微型機(jī)器人致動器乃至人造肌肉的理想材料。作為新一代的聚合物材料，電場活化聚合物能夠?qū)﹄姷拇碳け憩F(xiàn)出足夠強(qiáng)的物理響應(yīng)，具有應(yīng)變量大、響應(yīng)快、效率高等特點(diǎn)，可以應(yīng)用于新型致動器以及新型傳感器和發(fā)電機(jī)裝置中。電場活化聚合物的獨(dú)特特性能夠從根本上影響新型致動裝置的發(fā)展。近十年來，各國學(xué)者對該材料的性能進(jìn)行了深入的理論和實(shí)驗研究，特別在驅(qū)動材料方面［1－4］。在對電場活化聚合物變形特性的研究基礎(chǔ)上，通過分析電場活化聚合物的驅(qū)動原理，分別設(shè)計出一維伸縮、平面彎曲、
中國機(jī)械工程 2010年22期2010-05-31