面向定位指向的谐振驱动机构机理与实验
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1苏州大学江苏省先进机器人技术重点实验室 苏州,215021;2中国空间技术研究院 北京,100098;3北京卫星环境工程研究所 北京,100029

作者简介:

朱永琦,男,1999年4月生,硕士生。主要研究方向为特种机器人及压电驱动。 E-mail: zyq_19990401@163.com

通讯作者:

李伟达,男,1979年5月生,博士、副教授。主要研究方向为机器人驱动及非线性动力学。 E-mail: hit_liweida@163.com

中图分类号:

TH39

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    定位指向机构通常需要同时满足精度高、速度快以及稳定性高等要求,而传统的定位指向机构无法同时实现高运动分辨力和高运动速度,且难以降低质量。针对此问题,研制了一种由压电陶瓷驱动的定位指向驱动机构。首先,提出一种新型驱动机构构型,经过结构优化获得了相近的横振与纵振频率,使其具有谐振运动特性;其次,建立了该机构的简化动力学模型,分析了碰撞振动对输出轴运动的影响,发现机构与输出轴碰撞产生的摩擦力在一定时间内的总冲量近似呈线性,表明在高频碰撞的影响下,宏观上机构与输出轴表面之间的摩擦力对输出轴具有稳定的驱动效果。实验结果表明,该机构在10 V电压的驱动下,输出轴最大转速可达30.8 (°)/s,且随着驱动频率的增加,输出轴转速的变化趋势与理论分析一致,验证了该机构驱动能力的有效性与分析方法的合理性。

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  • 在线发布日期: 2026-04-20
  • 出版日期: 2024-04-30
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