機(jī)器人驅(qū)動(dòng)器整理v10(參考版)
2025-06-20 04:58本頁(yè)面
【正文】 c） 應(yīng)用：固體光驅(qū)動(dòng)器可作為微型夾持裝置，而流體光驅(qū)動(dòng)器在未來(lái)生物臨床領(lǐng)域有重大意義。表81 不同形狀記憶合金參數(shù)類(lèi) 型原 理光生濃度梯度型 光照使馬達(dá)內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)，使溶質(zhì)產(chǎn)生濃度梯度差電梯度場(chǎng)驅(qū)動(dòng)型 光照電解電解質(zhì)，正負(fù)離子的非均勻分布形成微電梯度場(chǎng) 熱場(chǎng)梯度型 光照使馬達(dá)不同區(qū)域熱場(chǎng)分布不均 光梯度場(chǎng)驅(qū)動(dòng) 各區(qū)域光強(qiáng)不同，使得內(nèi)部物質(zhì)形成梯度場(chǎng)光驅(qū)動(dòng)器最大的特點(diǎn)是具有運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)程可控性，同時(shí)其不受電磁干擾影響。[8。 圖71 SMA微小型機(jī)器人8 光驅(qū)動(dòng)器a） 原理：光驅(qū)動(dòng)根據(jù)驅(qū)動(dòng)的介質(zhì)不同分固體光驅(qū)動(dòng)和流體光驅(qū)動(dòng)。 如圖71所示，由傷害交大研制出一種呈正方形，由12個(gè)蠕動(dòng)元件組成的管內(nèi)蠕動(dòng)機(jī)器人，外形尺寸為353535mm3，（包括控制電路），步行速度為15 mm/分，共有12個(gè)自由度，由SMA（形狀記憶合金）與偏置彈簧組成一個(gè)驅(qū)動(dòng)源，共12個(gè)驅(qū)動(dòng)源。c） 應(yīng)用：壓電驅(qū)動(dòng)器因壓電效應(yīng)的雙向性，因而兼有傳感和執(zhí)行雙重功能，用途廣泛。表71 不同形狀記憶合金參數(shù)材料溫控形狀記憶合金驅(qū)動(dòng)器磁控形狀記憶合金驅(qū)動(dòng)器磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器壓電驅(qū)動(dòng)器最大形（%）86最大頻率(Hz)5100005000050000能量密(kJm3)300090272工作應(yīng)力(N/mm2)150/5050斷裂應(yīng)力(N/mm2)900/700600總而言之，形狀記憶合金驅(qū)動(dòng)器具有驅(qū)動(dòng)迅速、驅(qū)動(dòng)力大、高阻尼、抗疲勞效應(yīng)、抗腐蝕能力、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不噪音、驅(qū)動(dòng)電壓低等特點(diǎn)。相反，磁控形狀記憶合金驅(qū)動(dòng)器的能量密度是磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器和壓電驅(qū)動(dòng)器的幾倍到幾十倍，但仍有較大的響應(yīng)頻率。 6]b) 特點(diǎn)：與磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器和壓電驅(qū)動(dòng)器相比，形狀記憶何家勁驅(qū)動(dòng)器具有較大的驅(qū)動(dòng)行程，較高的工作和斷裂能力。目前常用的形狀記憶合金驅(qū)動(dòng)器有溫控和磁控兩種。如圖61所示圖61 靜電耳機(jī)7 形狀記憶合金驅(qū)動(dòng)器a) 原理:形狀記憶效應(yīng)是指發(fā)生馬氏體相變的合金形變后，又回復(fù)到形變前固有形狀的現(xiàn)象。單定子也是可以驅(qū)動(dòng)振膜的，但雙定子的推挽形式失真更小。 靜電耳機(jī)的原理是振膜處于變化的電場(chǎng)中，振膜極薄，可以精確到微米級(jí)，由高直流電壓極化，極化所需的電能由交流電轉(zhuǎn)化，也有電池供電的。b） 特點(diǎn)：靜電驅(qū)動(dòng)器具有高靈敏度、高精度、響應(yīng)速度快、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)加工簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，可與控制電路實(shí)現(xiàn)單片集成，但驅(qū)動(dòng)范圍相對(duì)較小，輸出驅(qū)動(dòng)力遠(yuǎn)小于電機(jī)[24]。靜電驅(qū)動(dòng)器利用電荷間的吸力和排斥力互相作用順序驅(qū)動(dòng)電極而產(chǎn)生平移或旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)。c） 應(yīng)用：水聽(tīng)器（水下傳聲器，聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)），動(dòng)態(tài)稱(chēng)重，用于管道監(jiān)測(cè)的雙壓電薄膜驅(qū)動(dòng)微機(jī)器人。b） 優(yōu)點(diǎn)：有更好的柔韌性，壓電振子可以在更高頻率下運(yùn)行，更適用于交變載荷，壽命更長(zhǎng)。超磁致伸縮執(zhí)行器（較成熟）產(chǎn)生的微位移實(shí)現(xiàn)高分辨率的微進(jìn)給、小尺寸非圓車(chē)削、深孔與異形孔加工、機(jī)床的振動(dòng)主動(dòng)控制等微小驅(qū)動(dòng)場(chǎng)合[4]。c） 應(yīng)用：伺服閥、轉(zhuǎn)動(dòng)式步進(jìn)馬達(dá)（b） 優(yōu)點(diǎn)：分辨率高（微米級(jí)）、反應(yīng)速度快（微秒級(jí)）、輸出力大、產(chǎn)生位移大、體積小、驅(qū)動(dòng)電壓低、傳動(dòng)無(wú)間隙等；穩(wěn)定性好，可靠性高，其磁致伸縮性能不隨時(shí)間而變化，無(wú)疲勞，無(wú)過(guò)熱失效問(wèn)題[3]。此時(shí)，如果磁性體在磁化方向上的長(zhǎng)度增大，則稱(chēng)為正磁致伸縮；相反，則稱(chēng)為負(fù)磁致伸縮?！靶≌卖~(yú)”依靠體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)供能，在這個(gè)化學(xué)反應(yīng)里，少量的過(guò)氧化氫轉(zhuǎn)變成大量氣體，這些氣體流入“小章魚(yú)”的手臂，給手臂充氣而引發(fā)運(yùn)動(dòng)。c） 應(yīng)用：最常見(jiàn)的有生產(chǎn)線上氣動(dòng)助力機(jī)械手；“小章魚(yú)”機(jī)器人是世界上第一個(gè)完全軟體的且自我驅(qū)動(dòng)的
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