摘要：基于粘滑驱动原理的压电驱动器因具有精度高、行程大和无电磁干扰等特点,在精密/超精密加工、精密科学仪器等方面得到了广泛应用。首先介绍了压电粘滑驱动器的工作原理,然后从驱动器的新构型设计、激励波形优化设计、理论建模分析和控制方法研究等四个方面对压电粘滑驱动器的研究现状进行了论述。特别是针对当前压电粘滑驱动器普遍存在的位移回退这一共性问题,分析了位移回退现象产生的机理,着重介绍了近年来关于位移回退抑制相关研究工作的最新进展。

摘要：在碰撞系统中会出现颤振而引发的粘滑现象,通过设计具有一定弹刚性的结构件,建立单自由度碰撞模型,并引入Duffing单边碰撞系统的颤振分析,通过提取系统的结构参数,利用Simulink进行动力学仿真。通过力传感器、米依激光测位移传感器对结构件进行碰撞实验。测试碰撞的全过程,得到刚性件在碰撞过程中可以转化为稳定的输出位移,实验中滑块在1Hz冲击力频率下可以得到0.03mm/s的稳定位移输出,可以将碰撞视为一种可以有效利用的驱动方式。

摘要：该文提出了一种结构简单紧凑的压电粘滑旋转电机。通过一个力偶式机构设计了定子,并在此基础上设计出双定子压电粘滑旋转电机,提升了电机结构的紧凑性。通过在典型锯齿波上改造而成的一种异步驱动方式,使电机能够实现“增粘减滑”。建立了电机机电-摩擦耦合动力学模型,制作出电机的样机并进行相应的实验。实验结果表明,电机输出位移曲线显示出良好的步进特性,当驱动电压幅值为150 V、频率为900 Hz时,电机输出的最大单步转角、转速分别为125μrad和6.3(°)/s,最大可承负载为30 g。

摘要：该文提出了一种基于惯性粘滑驱动原理、可快速运动的跨尺度精密运动压电平台。该平台由滑动部分、摩擦调整部分、堆叠压电陶瓷、惯性部分和底座组成,总尺寸为60 mm×60 mm×58 mm。该文详细介绍了基于此结构的新型惯性粘滑驱动原理。为了研究所设计压电平台的驱动性能,制作了样机并建立了实验系统。实验中,驱动频率7 kHz时最大的单步步距为2.67μm,最大速度为22.7 mm/s,最大静态保持力为36 N。实验结果表明,该文设计的平台可快速运动,具有良好的运动性能。

摘要：为了提高粘滑式纳米定位台对不同负载,尤其是大质量负载的适用性,设计了驱动模块化的粘滑定位平台。将质量块、柔性铰链及铰链架一体制造,将压电陶瓷致动器、预紧垫块及预紧螺钉安装在铰链架上,共同组成一个独立的驱动模块,安装在底座的槽内,在调节螺钉的作用下可调整垂直方向的位置,改变与载物台接触面间的摩擦力。对粘滑驱动平台建立动力学模型并进行仿真分析,研究摩擦力对平台性能的影响。实验结果表明,负载200g时,平台的最小步长为8.84nm,最大速度为3.727mm/s,行程约20mm;2kg负载下,未调节摩擦时最大速度为2.373mm/s,调节摩擦力后最大速度为3.063mm/s。实验证明,该设计能同时满足小尺寸、高精度、高速度、大行程及适应大负载的要求。

摘要：为进一步提高大气环境调频非接触模式原子力显微镜(frequency modulated non-contact atomic force microscope)样品表面形貌表征能力。本文基于大气环境光路调节系统设计了高精度驱动位移调节装置,采用多块堆叠的切向压电陶瓷实现了stick-slip高精度驱动方式,调节精度达到了2.6nm/V,其精度高于常规步进电机,使得悬臂反射率达到26%。基于该高精度位移调节装置设计,系统实现了谐振频率检测与反馈,其中共振频率f0=158.73kHz,半高宽ω=373.2Hz,品质因数Q=564,系统最小检测灵敏度达到80mHz,系统电压噪声密度约为2.32μV/Hz,系统整体噪声为253.3fm/Hz。为表征样品形貌奠定了基础。