用于机器人触觉的压电薄膜传感器

本文提出一种用于机器人末端效应器的新型触觉传感器。这种传感器利用高聚物薄膜的压电效应能测量接触压和接触位置,即接触压分布的中心。这种传感器是一种非常薄的薄膜传感器,它具有结构简单、伸展均匀的探测表面和模拟计算简单等优点。数学分析表明这种传感器在理论上是可行的。     

管道微机器人中压电执行器的研究

微执行器作为微机械系统的核心单元,一直是微机械发展关键。文章介绍了一种应用于管道微机器人的足式压电执行器。在交变电压作用下,该压电执行器将压电体的弯曲振动转化成其弹性足沿管壁的移动,从而实现执行器的运动。在分析其工作原理的基础上,研制了压电微执行器的驱动电源,并进行了简单的实验研究。研究表明该执行器具有结构简单,易于微型化,响应快,驱动方便等特点。     

压电马达驱动3-PPTRR并联机器人研究

设计了一种压电马达驱动的3-PPTRR构型的3支链6自由度并联机器人,具有结构简单,支链不易干涉,无电磁干扰等优点.介绍了这种机器人的结构特点,分别采用解析法、矢量构造法对机构位置反解和雅克比矩阵进行分析.针对雅克比矩阵条件数的局限性,采用兼顾全域条件数均值和波动性的全域可操作度指标描述机构的操作性能,并以此为目标函数,结合典型应用研究了此类并联机器人的关键尺寸优化过程,结果显示优化后的结构在整个运动空间内都具有良好的运动性能.     

压电作动磁共振兼容手术机器人的研究进展

磁共振兼容手术机器人及其驱动技术是医疗器械研究领域的热点和前沿。该文对磁共振兼容手术机器人及其驱动技术的研究现状进行综述。首先,介绍磁共振成像技术的特征,然后,阐述磁共振兼容手术机器人的研究进展,比较磁共振兼容手术机器人不同驱动方式的特性,其次,重点介绍了压电作动器驱动的磁共振兼容手术机器人的研究现状,讨论磁共振兼容压电作动器的研究进展,最后,指出磁共振兼容压电作动手术机器人存在的问题和未来的研究方向。     

高分子压电材料在机器人传感器中的应用

压电高聚物被认为是机器人用传感器的理想材料。它具有耐磨、量轻、灵敏度高、声学阻抗低、容易固定在复杂的表面、价格便宜,频带宽等特点。本文主要介绍新近研制的几种压电高聚物机器人用传感器的结构、原理、及其主要性能和应用。     

双压电膜驱动微小机器人控制器的研究

设计了一种适用于双压电膜驱动的微小型机器人控制器.控制器主要由信号发生电路及高压放大电路组成.信号发生电路采用直接数字信号合成器(DDS)技术及静态随机存储器(SRAM)内存查表技术,利用硬件描述语言(VHDL)和原理图描述方法对现场可编程门阵列器件(FPGA)进行设计,产生的信号通过集成功率运算放大器对机器人进行驱动控制.最后进行了控制器性能测试,完成了该控制器样机的试验.     

基于压电陶瓷驱动的并联微动机器人应用现状

介绍了具有刚度大、承载能力强、位置误差不积累等特点的并联微动机器人,在应用上与串联机器人呈互补关系,已经成为微动机器人领域的研究热点。随着科学技术的发展,许多领域越来越迫切地需要微型系统或微动系统。目前,并联微动机器人已经在航天、航空、制造业、计算机辅助医疗设备、生物工程以及微机电系统等方面有着广泛而重要的应用。     

基于驱动量补偿的压电型微小机器人运动控制

为解决一种左右平行驱动式压电陶瓷微小机器人,由装配误差和压电陶瓷特性的不一致所带来的运动偏差,提出了一种基于驱动量补偿的方法对微小机器人进行运动控制.在详细分析微小机器人的stick-and-slip 运动原理的基础上进行实验设计,对左右压电陶瓷驱动器分别输入不同的驱动量,得到多个微小型机器人在横向位置上的位移偏差量.对所得实验数据用最小二乘法进行处理,并拟合出曲线,进而确定微小型机器人的输入驱动量的补偿值.实验表明,加入了补偿输入后,微小型机器人在相同步数下的直线前进运动中,横向的位置偏差减少为原来的6.1％.利用最小二乘法所得到的基于驱动量补偿的运动控制,能有效抑制微小机器人直线运动中横向位置的偏差.     

压电陶瓷驱动微动并联机器人工作空间分析

机器人的工作空间是衡量机器人性能的重要指标之一。该文针对微动并联机器人的特点,分析了并联机器人的工作空间的约束条件。采用极限边界数值搜索算法计算了实际机器人的工作空间,并分别分析了微动并联机器人的杆长、杆长变化量、平台半径、铰链分布点等参数对机器人工作空间的影响和变化趋势。上述分析对于并联机器人构型设计具有重要的指导意义。     

压电驱动的六足爬行机器人的设计与制造

该文提出了一种基于压电驱动的六足爬行机器人的整体设计与制造方案,并对六足爬行机器人进行了动力学建模。介绍了爬行机器人碳纤维连杆传动机构的原理,并提出了各部分零部件的加工方案。介绍了压电驱动器多层材料叠合的复合结构加工工艺,对压电驱动器进行了性能测试,并将其应用到爬行机器人样机上。在280 V的直流偏置电压下,总质量4.631 g的爬行机器人样机完成了爬行运动测试,验证了压电驱动的六足爬行机器人设计方案的可行性。     

用于机器人手指的SOI基板微压阻式力传感器

压阻式力传感器常被用作工业机器人手指接触力传感器,为准确测量微小力与力矩,设计并测试了一种用于六自由度微力测量的微压阻式力传感器.该传感器由传力支柱、软半球盖、力-力矩传感结构和Wheatstone电桥四部分构成.采用有限元方法分析了各方向上施加力时应力的分布情况,由此确定了压敏电阻的位置分布.采用光刻、掺杂、深反应离...     

压电陶瓷驱动器在机器人柔性臂应用中的研究

研究了片状压电陶瓷驱动器在柔性手臂中的应用,推导了基本压电陶瓷驱动器的柔性臂静力学方程,建立了描述驱动器迟滞特性的Ｐｒｅｉｓａｃｈ模型,提出了一种基于Ｐｒｅｉｓａｃｈ前钏环的ＰＩＤ掏方法对柔性夺动主动控制和轨迹控制俞中以有效地克服片状压电陶瓷驱动器的迟滞特性,消除柔性臂运动产生的振动,实现柔性臂的精度轨迹控制。     

压电陶瓷驱动三自由度精密移动定位微小机器人

使用压电陶瓷堆材料作为微驱动元件，设计了一种三自由度基于尺蠖蠕动原理工作的精密移动定位微小型机器人。采用显微镜作为测量元件，通过测量机器人移动时像素点位置的方法，完成了对该机器人沿X、Y方向的直线移动定位以及绕Z轴的θ角转动定位的试验测试，测试结果证明了设计的合理性与实用性。     

压电驱动三支链六自由度微动机器人机构设计

为简化6支链并联微动机器人结构、减小其装配误差,提出了压电陶瓷驱动的3支链6自由度并联微动机器人结构。采用整体式下平台和3条两端带有柔性球铰链和单轴直圆柔性铰链的支杆,使结构紧凑并有利于提高精度。在分析逆解的基础上,根据工作空间要求设计了整体尺寸。根据柔性铰链选取原则,对直角平板和支杆处柔性铰链进行尺寸选择,采用有限元分析对整体刚度进行分析和安全校验。样机测试结果表明了设计的可行性。     

双压电膜驱动微小型机器人建模与实验测试

该文分析了基于双压电膜驱动微小机器人的惯性冲击式运动原理,建立了机器人压电振子的等效电学模型,采用有限元法对双压电膜驱动器进行模态分析,确定了微小型机器人运动的激励信号频率,并求解了双压电膜等效电学模型中的电学参数。在此基础上对该微小机器人进行了实验测试,结果表明,机器人最高速度为200 mm/min,最大输出力为0.1 N。     

压电陶瓷驱动并联微动机器人位姿测量与误差补偿

设计了一套针对六自由度微动并联机器人的位姿测量机构,并在压电陶瓷的开环与闭环控制状态下进行了位姿测量。实验证明,通过对压电陶瓷的闭环控制可消除压电陶瓷的迟滞与蠕变,系统定位误差明显减小,使用微位移循环修正法深入进行误差分析,确定初始误差,在此基础上,提出了误差补偿的方法,并验证了其可行性．     

手指艺术

科技虽然还没能发展到与那些科幻电影一样的空间虚拟操作，但触摸屏的广泛应用已经给数码产品的操控提供了极大的便利。来看看这些能让手指跳舞的数码产品吧     

压电马达用压电陶瓷的研究

采用传统的电子陶瓷工艺制备了高性能四元系压电陶瓷 (PZN- PMS- PZT- r Mn O2 )。考察了不同剂量的锰掺杂对压电陶瓷的介电性能和压电性能的影响 ,即室温介电常数 ε、介电损耗 tanδ、居里温度 Tc、机电耦合系数 kp、压电常数 d33和机械品质因数 Qm。随着 Mn含量的增加 ,ε和 tanδ均减小 ;由于内偏置场的影响 ,居里温度 Tc随锰含量的增加而增加。kp 和 d33随 Mn含量的增加而减小 ;而 Qm 表现出较复杂的变化规律 ,随 Mn含量的增加 Qm先增加 ,当 r=0 .2 %时 ,达到最大值 10 0 0 ,当 r>0 .2 %时 ,Qm 下降。实验结果表明 :当 r=0 .2 %的锰掺杂压电陶瓷比较适合制作压电马达 ,其压电性能为 ε=12 0 0、tanδ=0 .0 0 4、Tc=349°C、kp=0 .6 0、d33=380 p C/ N和 Qm=10 0 0     

压电复合材料—压电材料发展的新方向

<正>本文对压电复合材料的发展作了概略的回顾。介绍了影响多相材料性能连通性的因素和能保证复合材料相间结构连通性的几种制造方法以及复合材料的应用,并对复合材料的发展前景作了推测。