国家教育部博士点基金(20103108110009)
- 作品数：5 被引量：6H指数：2
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- 发文基金：国家教育部博士点基金国家高技术研究发展计划国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：电气工程机械工程更多>>
- 用于力觉反馈的压电超声波阻力器
- 2014年
- 力觉反馈是虚拟现实技术中重要的人机交互技术,实现力觉反馈的关键部件是力反馈执行器。利用超声波振动效应,提出一种新颖的压电超声波阻力器,该阻力器由一悬臂方柱和一力反馈推杆组成。悬臂方柱为振子,由其4个侧面粘贴的压电陶瓷片激发上下、左右两个二阶超声频域的共振。制作了一款压电超声波阻力器样机,外形尺寸为14 mmx14 mmx50 mm。实验测定,该阻力器通过调节两个正交二阶横向共振的激励电压比与电压幅值,能够控制堵停力大小,表明该阻力器可以较好地用于力反馈驱动。该阻力器具有体积小、质量轻、反馈力的大小过渡平滑等优点,提供堵停力大小为0～3 N。
- 刘刚长李朝东
- 关键词：力反馈压电陶瓷超声波
- 用于抓取小零件的轻小型压电夹钳被引量：1
- 2014年
- 针对电子行业微小零件自动装配的需要,开发了用于小零件抓取的轻小型压电夹钳.采用全对称结构的双层板型直线超声电机进行夹钳的直接驱动.论述了电机的工作原理,使用有限元分析软件ALGOR分析了电机的模态特性.采用多普勒激光测振仪Polytec PSV-400对样机振动特性进行了测试,验证了有限元分析结果.设计制作了由该电机直接驱动微小型夹钳的实验样机,夹钳质量为50 g,夹钳在16 kHz和57 kHz两个频段,两指可以打开、闭合、或向同方向偏摆,当驱动电压提高到100V时,夹持力达到0.3～0.5 N.该夹钳适合于操作柔性、小型和易损的对象物.
- 汪艳芬李朝东
- 关键词：直线超声电机直接驱动压电
- 微型化矩形振子近似行波型直线超声波电动机被引量：2
- 2012年
- 探索了在微型直线超声波电动机中实现近似行波驱动的途径,研制了一种外形尺寸为39 mm×6 mm×12.7 mm的环状矩形振子近似行波型直线超声波电动机。结合电机振子的有限元模态分析,阐述了依靠激发空间相位差为90°的两个正交弯曲振动模态,实现行波在环状矩形振子上被激发和传播的电机运动原理。使用7块压电陶瓷片来分别激发振子的两个工作模态。在振子底部设计了梳齿状结构,以放大振幅。利用有限元法进行结构设计,使两个工作模态的频率简并。通过激光测振,证实了电机振子设计方案的有效性。通过对实际样机的驱动齿旋向测试,初步证实近似行波的形成及传播的存在。初步的样机特性实验表明:在频率为66 kHz和160 V峰峰电压激励下,电机最大速度为162.5 mm/s,最大预压力负载为8.5 N。该电机初步达到设计目标。
- 张顺鑫李朝东
- 关键词：直线超声波电动机微电机压电
- 单相短柱型直线超声电机的设计被引量：2
- 2015年
- 提出了一种单相驱动的立式短柱型压电直线超声电机,论述了该电机的动作原理和设计过程。该电机利用纵向振动和横向振动的耦合模态工作。为获得同一驱动频率的一致的双向运动特性,该电机采用对称结构,利用压电陶瓷在短路和开路时弹性模量存在差异的特性,用单相驱动信号实现了纵向和弯曲耦合模态的有效激发。以增大电机弯曲振动模态前后振幅比为目标,利用三自由度集中质量的简化模型,优化了定子的结构。制作了电机的原理样机,对其进行了输出性能测试。实验结果表明,电机的输出性能良好。电机定子长22mm,自重3.3g,0.3N输出推力下最大速度达140mm/s,5N预压力下最大输出推力近1N。
- 王越李朝东
- 关键词：单相驱动压电振子振幅比
- 卧板式直线超声电机的功率流优化设计被引量：1
- 2015年
- 为改善直线超声电机的性能,采用功率流分析的方法,对已有的L1B4卧板式直线超声电机进行优化设计。将L1B4卧板式直线超声电机离散化,建立电机的多自由度模型,并根据诺顿等效系统建立电机振动的等效机械网络,导出传递到电机驱动足所在质量块的功率流表达式;调整多自由度模型中质量块的连接刚度和质量,对导入驱动足所在质量块的功率流进行结构约束条件下的优化;在功率流分析的基础上,对已有电机的结构进行局部改动,重新设计了L1B4卧板式直线超声电机,并通过有限元分析软件ANSYS,对两种电机的振动位移进行了对比,最后通过实验证明,新L1B4卧板式直线超声电机的推力有明显提高。
- 袁涛李朝东
- 关键词：压电功率流优化设计
