機(jī)器人驅(qū)動(dòng)器調(diào)研報(bào)告

有關(guān)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)器的調(diào)研匯報(bào)摘要：在現(xiàn)代發(fā)展中，機(jī)器人的重要性不停體現(xiàn)，在各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)均有著機(jī)器人的身影。而機(jī)器人驅(qū)動(dòng)器是維持機(jī)器人運(yùn)動(dòng)并實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)動(dòng)必不可少的部分。本文重要簡(jiǎn)介多種機(jī)器人驅(qū)動(dòng)器的原理、特點(diǎn)以及應(yīng)用，為機(jī)器人驅(qū)動(dòng)研究提供參照。關(guān)鍵詞：機(jī)器人 驅(qū)動(dòng)器 原理特點(diǎn)應(yīng)用ResearchReportonRobotDriverAbstract：Inmoderndevelopment,theimportanceoftherobotcontinuestoreflect,presentingtherobotfigureinallareas.Therobotdriveristheessentialparttomaintainthemovementoftherobotandachieveallkindsofmovements.Thispapermainlyintroducestheprinciple,characteristicsandapplicationofvariousrobotdrivers,andprovidesreferenceforrobotdrivingresearch.Keywords：robot，robotdriver，principle，characteristic，application目錄TOC\o"1-3"\h\u41221前言 2209092電機(jī)驅(qū)動(dòng) 2317612.1一般電機(jī)驅(qū)動(dòng) 2147812.2步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng) 3275502.3直線電機(jī)驅(qū)動(dòng) 4289283液壓驅(qū)動(dòng) 4155444氣壓驅(qū)動(dòng) 5325535磁致伸縮驅(qū)動(dòng) 5234166壓電驅(qū)動(dòng) 6241537靜電驅(qū)動(dòng) 6179828形狀記憶合金驅(qū)動(dòng)器 6217989光驅(qū)動(dòng)器 719481參照文獻(xiàn) 80序言伴隨各學(xué)科的進(jìn)步，機(jī)器人驅(qū)動(dòng)的方式不停發(fā)展，方式多樣。重要分為三大類：電氣驅(qū)動(dòng)、流體驅(qū)動(dòng)、新型驅(qū)動(dòng)。而新型驅(qū)動(dòng)方式根據(jù)原理不一樣，又能分為六種：磁致伸縮驅(qū)動(dòng)、壓電驅(qū)動(dòng)、形狀記憶合金驅(qū)動(dòng)、靜電驅(qū)動(dòng)、光驅(qū)動(dòng)等。ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>王煒</Author><Year></Year><RecNum>47</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[1]</style></DisplayText><record><rec-number>47</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="p5dxrxttwxzeppezfw6vd5xnrere9v9vsrp5">47</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>王煒</author><author>秦現(xiàn)生</author></authors></contributors><auth-address>西北工業(yè)大學(xué);</auth-address><titles><title>仿肌肉驅(qū)動(dòng)器及其在仿生機(jī)器人中的應(yīng)用</title><secondary-title>微特電機(jī)</secondary-title></titles><periodical><full-title>微特電機(jī)</full-title></periodical><pages>56-60</pages><number>06</number><keywords><keyword>仿肌肉驅(qū)動(dòng)器</keyword><keyword>仿生機(jī)器人</keyword><keyword>仿生控制</keyword></keywords><dates><year></year></dates><isbn>1004-7018</isbn><call-num>31-1428/TM</call-num><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[\o"王煒,#47"1]1電機(jī)驅(qū)動(dòng)1.1一般電機(jī)驅(qū)動(dòng)a)原理:直流電機(jī)里邊固定有環(huán)狀永磁體，電流通過(guò)轉(zhuǎn)子上的線圈產(chǎn)生安培力，當(dāng)轉(zhuǎn)子上的線圈與磁場(chǎng)平行時(shí)，再繼續(xù)轉(zhuǎn)受到的磁場(chǎng)方向?qū)⒆兓虼舜藭r(shí)轉(zhuǎn)子末端的電刷跟轉(zhuǎn)換片交替接觸，從而線圈上的電流方向也變化，產(chǎn)生的洛倫茲力方向不變，因此電機(jī)能保持一種方向轉(zhuǎn)動(dòng)。b)特點(diǎn):交流電機(jī)一般不能進(jìn)行調(diào)速或難以進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速，雖然是多速電機(jī)，也只能進(jìn)行有限的有級(jí)調(diào)速；直流電機(jī)能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，低速性能好，運(yùn)行平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩輕易控制。換相器需要常常維護(hù)，電極刷易磨損，噪音大。實(shí)現(xiàn)了位置,速度和力矩的閉環(huán)控制;克服了步進(jìn)電機(jī)失步的問(wèn)題;高速性能好,抗過(guò)載能力強(qiáng),低速運(yùn)行平穩(wěn),動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間短,發(fā)熱和噪申明顯減少。c)應(yīng)用:應(yīng)用于機(jī)床、印刷設(shè)備、包裝設(shè)備、紡織設(shè)備、激光加工設(shè)備、機(jī)器人、自動(dòng)化生產(chǎn)線等對(duì)工藝精度、加工效率和工作可靠性等規(guī)定相對(duì)較高的設(shè)備。其中在機(jī)器人領(lǐng)域西南科技大學(xué)設(shè)計(jì)一款一般電機(jī)驅(qū)動(dòng)的偵測(cè)型機(jī)器人。在這款機(jī)器人中，將兩臺(tái)直流電機(jī)布置在兩側(cè)履帶，一臺(tái)直流電機(jī)布置在兩側(cè)前擺臂，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人前后左右轉(zhuǎn)動(dòng)，同步對(duì)左右履帶電機(jī)做閉環(huán)鎖零控制，保證運(yùn)動(dòng)可靠性；在底盤上布置3臺(tái)電機(jī)，保證機(jī)器人在上下樓梯時(shí)在斜坡上可以?？?；云臺(tái)升降采用電機(jī)帶動(dòng)，實(shí)現(xiàn)云臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖1-1所示。ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>于艦</Author><Year></Year><RecNum>45</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[2;3]</style></DisplayText><record><rec-number>45</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="p5dxrxttwxzeppezfw6vd5xnrere9v9vsrp5">45</key></foreign-keys><ref-typename="Thesis">32</ref-type><contributors><authors><author>于艦</author></authors><tertiary-authors><author>時(shí)獻(xiàn)江,</author></tertiary-authors></contributors><titles><title>基于DSP的四足液壓機(jī)器人伺服驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)與研究</title></titles><keywords><keyword>液壓伺服系統(tǒng)</keyword><keyword>DSP</keyword><keyword>CAN總線</keyword><keyword>前饋PID</keyword></keywords><dates><year></year></dates><publisher>哈爾濱理工大學(xué)</publisher><work-type>碩士</work-type><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite><Cite><Author>楊煬</Author><Year></Year><RecNum>46</RecNum><record><rec-number>46</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="p5dxrxttwxzeppezfw6vd5xnrere9v9vsrp5">46</key></foreign-keys><ref-typename="Thesis">32</ref-type><contributors><authors><author>楊煬</author></authors><tertiary-authors><author>徐殿國(guó),</author></tertiary-authors></contributors><titles><title>微小型高性能電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)</title></titles><keywords><keyword>仿人機(jī)器人</keyword><keyword>伺服驅(qū)動(dòng)器</keyword><keyword>永磁同步電機(jī)</keyword><keyword>高功率密度</keyword></keywords><dates><year></year></dates><publisher>哈爾濱工業(yè)大學(xué)</publisher><work-type>碩士</work-type><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[\o"于艦,#45"2;\o"楊煬,#46"3]圖1-1機(jī)器人構(gòu)造{!!!INVALIDCITATION!!!,#0;于艦,#45;楊煬,#46;閆磊,#44;徐小龍,#43}2.2步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)a）原理:步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成角位移或線位移的機(jī)電元件。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的輸入量是脈沖序列，輸出量則為對(duì)應(yīng)的增量位移或步進(jìn)運(yùn)動(dòng)。正常運(yùn)動(dòng)狀況下，它每轉(zhuǎn)一周具有固定的步數(shù)；做持續(xù)步進(jìn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，其旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速與輸入脈沖的頻率保持嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系，不受電壓波動(dòng)和負(fù)載變化的影響。b）特點(diǎn):(1)反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)(VR)。反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)樸，生產(chǎn)成本低，步距角??；但動(dòng)態(tài)性能差。(2)永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)(PM)。永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)出力大，動(dòng)態(tài)性能好；但步距角大.(3)混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)(HB)。混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)綜合了反應(yīng)式、永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)兩者的長(zhǎng)處，它的步距角小，出力大，動(dòng)態(tài)性能好，是目前性能最高的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。它有時(shí)也稱作永磁感應(yīng)子式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。c)應(yīng)用:伴隨微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,步進(jìn)電機(jī)廣泛應(yīng)用于數(shù)控領(lǐng)域和電子計(jì)算機(jī)的外圍設(shè)備中,同步也在軍用儀器和醫(yī)療設(shè)備得到廣泛應(yīng)用.此外也用于某些特殊用途的機(jī)器人驅(qū)動(dòng)器。ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>魯有宏</Author><Year>1987</Year><RecNum>48</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[4]</style></DisplayText><record><rec-number>48</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="p5dxrxttwxzeppezfw6vd5xnrere9v9vsrp5">48</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>魯有宏</author></authors></contributors><auth-address>華東工學(xué)院</auth-address><titles><title>步進(jìn)電機(jī)電子驅(qū)動(dòng)器及其在機(jī)器人中的運(yùn)用</title><secondary-title>電氣傳動(dòng)</secondary-title></titles><periodical><full-title>電氣傳動(dòng)</full-title></periodical><pages>46-51+63</pages><number>01</number><keywords><keyword>機(jī)器人</keyword><keyword>步進(jìn)電機(jī)</keyword><keyword>電子驅(qū)動(dòng)器</keyword></keywords><dates><year>1987</year></dates><isbn>1001-2095</isbn><call-num>12-1067/TP</call-num><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[\o"魯有宏,1987#48"4]如意大利的SUPERSIGMA機(jī)器人，波蘭華沙航空工程和運(yùn)用機(jī)械技術(shù)大學(xué)研究機(jī)構(gòu)研究制造的機(jī)器人等。2.3直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)a）原理：在直線電機(jī)中通入三相電流后，會(huì)在氣隙中產(chǎn)生磁場(chǎng)，假如不考慮端部效應(yīng)，磁場(chǎng)在直線方向呈正弦分布，只是這個(gè)磁場(chǎng)是平移而不是旋轉(zhuǎn)的，因此稱為行波磁場(chǎng)。行波磁場(chǎng)與磁極互相作用便產(chǎn)生電磁推力，驅(qū)動(dòng)動(dòng)子沿定子作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。b)特點(diǎn)：由于系統(tǒng)中取消了某些時(shí)間響應(yīng)常數(shù)大的機(jī)械傳動(dòng)件，因此系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能大大提高，反應(yīng)敏捷；通過(guò)直線位置檢測(cè)反饋控制，大大提高定位精度；由于“直接驅(qū)動(dòng)”，防止了運(yùn)動(dòng)滯后現(xiàn)象，提高了傳動(dòng)剛度；能實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)時(shí)瞬間到達(dá)高速，高速運(yùn)行時(shí)又能瞬間準(zhǔn)停；行程長(zhǎng)度不受限制，運(yùn)動(dòng)安靜，噪聲低，效率高。c)應(yīng)用：最常見(jiàn)的有管道內(nèi)壁清潔機(jī)器人，此外在波及生產(chǎn)流水線系統(tǒng)高速機(jī)器人，包括單軸機(jī)械手，工作滑臺(tái)等。其中工作滑臺(tái)與直線移動(dòng)的直線電機(jī)相連，并且工作滑臺(tái)連接有四軸機(jī)械手，在流水線生產(chǎn)過(guò)程中，直線電機(jī)帶動(dòng)滑臺(tái)移動(dòng)，保證機(jī)械手的范圍與生產(chǎn)線的相對(duì)靜止，實(shí)現(xiàn)一種相對(duì)靜止的工作環(huán)境。3液壓驅(qū)動(dòng)a）原理：由于液壓油液具有不可壓縮性，依托液體介質(zhì)的靜壓力，完畢能量的積壓，傳遞，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)機(jī)械傳動(dòng)。b）特點(diǎn)：獲得較大的功率重量比，構(gòu)造簡(jiǎn)樸緊湊，剛性好，定位精度高，平穩(wěn)，能有效防止過(guò)載現(xiàn)象發(fā)生；油液輕易泄露，油液粘度多變，對(duì)環(huán)境溫度規(guī)定高，油液中輕易混入雜質(zhì)。c）應(yīng)用：適于在承載能力大，慣量大以及在防旱環(huán)境中工作的機(jī)器人中應(yīng)用。山東大學(xué)提出一種液壓驅(qū)動(dòng)四足機(jī)器人，實(shí)目前復(fù)雜地形環(huán)境下攜帶大負(fù)載進(jìn)行作業(yè)，具有迅速響應(yīng)的能力。液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)剛度好，精度高，響應(yīng)快，易于在大的速度范圍內(nèi)工作，可以明顯增強(qiáng)機(jī)器人的負(fù)載能力，在獲物載運(yùn)量和迅速性方面更具優(yōu)勢(shì)。這種機(jī)器人由液壓放大元件和執(zhí)行元件構(gòu)成直接控制負(fù)載的液壓拖動(dòng)系統(tǒng)，并采用閥控液壓缸系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)。機(jī)器人再輔以位置控制和速度控制，可以有效彌補(bǔ)閥控液壓缸系統(tǒng)非線性、不確定性的特點(diǎn)。4氣壓驅(qū)動(dòng)a）原理：以壓縮機(jī)為動(dòng)力源，壓縮空氣為工作介質(zhì)，來(lái)進(jìn)行能量傳遞和控制的驅(qū)動(dòng)方式。b）特點(diǎn)：由于壓縮空氣的粘性小，流速大，因此迅速性好；氣源以便，一般工廠均有空氣壓縮站提供；廢氣直接排入大氣不會(huì)導(dǎo)致污染；通過(guò)調(diào)整氣量可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速；由于空氣的可壓縮性，氣壓系統(tǒng)具有很好的緩沖作用；構(gòu)造簡(jiǎn)樸，剛性好，成本低；基于空氣的壓縮性，氣壓驅(qū)動(dòng)很難保證很高的定位精度；向大氣排放廢氣時(shí)，會(huì)產(chǎn)生噪聲；因壓縮空氣含冷凝水，使得氣壓系統(tǒng)易銹蝕。c）應(yīng)用：最常見(jiàn)的有生產(chǎn)線上氣動(dòng)助力機(jī)械手；在智能軟體機(jī)器人領(lǐng)域也有重大應(yīng)用，如“小章魚”機(jī)器人是世界上第一種完全軟體的且自我驅(qū)動(dòng)的機(jī)器，3D打印軟體四足機(jī)器人等，作為氣動(dòng)業(yè)全球領(lǐng)先廠商的德國(guó)Festo會(huì)選推出類似各類昆蟲機(jī)器人。圖3-1自驅(qū)動(dòng)軟體“小章魚”原理：世界上第一種完全軟體自驅(qū)動(dòng)機(jī)器人，用“氣動(dòng)”替代“電動(dòng)”。“小章魚”依托體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)供能，在這個(gè)化學(xué)反應(yīng)里，少許的過(guò)氧化氫轉(zhuǎn)變成大量氣體，這些氣體流入“小章魚”的手臂，給手臂充氣而引起運(yùn)動(dòng)。圖3-2“小章魚”電子振蕩器模擬電路上圖模擬了簡(jiǎn)樸的電子振蕩器，以控制過(guò)氧化氫反應(yīng)的時(shí)機(jī)，實(shí)現(xiàn)自我驅(qū)動(dòng)。5磁致伸縮驅(qū)動(dòng)a）原理：磁性體的外部一旦加上磁場(chǎng)，則磁性體的外形尺寸發(fā)生變化（焦耳效應(yīng)），這種現(xiàn)象稱為磁致伸縮現(xiàn)象。此時(shí)，假如磁性體在磁化方向上的長(zhǎng)度增大，則稱為正磁致伸縮；相反，則稱為負(fù)磁致伸縮。從外部對(duì)磁性體施加壓力，則磁性體的磁化狀態(tài)會(huì)發(fā)生變化（維拉利效應(yīng)），則稱為逆磁致伸縮現(xiàn)象。ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>劉慧芳</Author><Year></Year><RecNum>52</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[5]</style></DisplayText><record><rec-number>52</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="p5dxrxttwxzeppezfw6vd5xnrere9v9vsrp5">52</key></foreign-keys><ref-typename="Thesis">32</ref-type><contributors><authors><author>劉慧芳</author></authors><tertiary-authors><author>賈振元,</author><author>王福吉,</author></tertiary-authors></contributors><titles><title>超磁致伸縮材料力傳感執(zhí)行器關(guān)鍵技術(shù)研究</title></titles><keywords><keyword>超磁致伸縮材料</keyword><keyword>磁致伸縮正逆耦合效應(yīng)</keyword><keyword>力傳感執(zhí)行器</keyword><keyword>解禍</keyword></keywords><dates><year></year></dates><publisher>大連理工大學(xué)</publisher><work-type>博士</work-type><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[\o"劉慧芳,#52"5]b）長(zhǎng)處：辨別率高（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。缺陷：磁滯特性、預(yù)壓力特性（預(yù)壓力時(shí)會(huì)得到更大的磁致伸縮系數(shù)，同步系數(shù)與場(chǎng)強(qiáng)的非線性更強(qiáng)）、彈性模量非線性（與預(yù)壓力有關(guān)）、溫度特性（對(duì)伸縮率影響大）、渦流特性（高頻時(shí)對(duì)工作性能影響大）。c）應(yīng)用：伺服閥、轉(zhuǎn)動(dòng)式步進(jìn)馬達(dá)（扭矩輸出12.2N·m，精度高達(dá)800微弧度）。超磁致伸縮執(zhí)行器（較成熟）產(chǎn)生的微位移實(shí)現(xiàn)高辨別率的微進(jìn)給、小尺寸非圓車削、深孔與異形孔加工、機(jī)床的振動(dòng)積極控制等微小驅(qū)動(dòng)場(chǎng)所。ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>李永</Author><Year></Year><RecNum>51</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[6]</style></DisplayText><record><rec-number>51</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="p5dxrxttwxzeppezfw6vd5xnrere9v9vsrp5">51</key></foreign-keys><ref-typename="Thesis">32</ref-type><contributors><authors><author>李永</author></authors><tertiary-authors><author>林明星,</author><author>張承瑞,</author></tertiary-authors></contributors><titles><title>超磁致伸縮致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究</title></titles><keywords><keyword>超磁致伸縮致動(dòng)器</keyword><keyword>非線性動(dòng)態(tài)模型</keyword><keyword>廣義預(yù)測(cè)控制</keyword><keyword>半橋斬波</keyword><keyword>模型降階</keyword></keywords><dates><year></year></dates><publisher>山東大學(xué)</publisher><work-type>博士</work-type><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[\o"李永,#51"6]6壓電驅(qū)動(dòng)a）原理：含氟聚合物聚偏氟乙烯（PVDF），當(dāng)受到外界沖擊或振動(dòng)時(shí)，壓電材料原子層的偶極子的排列次序被打亂，并試圖恢復(fù)原有狀態(tài)，從而產(chǎn)生電子流進(jìn)而產(chǎn)生電荷；相反，當(dāng)給壓電薄膜接通變化的電壓信號(hào)，會(huì)使的薄膜的上下運(yùn)動(dòng)或振動(dòng)，從而產(chǎn)生動(dòng)力。b）長(zhǎng)處：有更好的柔韌性，壓電振子可以在更高頻率下運(yùn)行，更合用于交變載荷，壽命更長(zhǎng)。缺陷：變形較?。ǘ鄬?，壓電堆疊），變形非線性，大變形時(shí)受外界影響較大，驅(qū)動(dòng)器用材料及新工藝、大行程高精度（幾毫米）、較高電場(chǎng)（大變形）時(shí)的非線性、遲滯和蠕變（控制系統(tǒng)優(yōu)化）。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)稱重，用于管道監(jiān)測(cè)的雙壓電薄膜驅(qū)動(dòng)微機(jī)器人。7靜電驅(qū)動(dòng)a）原理：靜電驅(qū)動(dòng)是運(yùn)用靜電間的庫(kù)侖力，通過(guò)通入步進(jìn)電壓使得固定與可動(dòng)部件的電容周期不一樣，從而產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的一種驅(qū)動(dòng)方式。靜電驅(qū)動(dòng)器運(yùn)用電荷間的吸力和排斥力互相作用次序驅(qū)動(dòng)電極而產(chǎn)生平移或旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)。因靜電作用屬于表面力，它和元件尺寸的二次方成正比，在微小尺寸變化時(shí)，可以產(chǎn)生很大的能量。b）特點(diǎn)：靜電驅(qū)動(dòng)器具有高敏捷度、高精度、響應(yīng)速度快、構(gòu)造設(shè)計(jì)加工簡(jiǎn)樸等特點(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)不不小于電機(jī)。c）應(yīng)用：靜電驅(qū)動(dòng)器是微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS）中一種重要的驅(qū)動(dòng)裝置，大量應(yīng)用于微泵、微馬達(dá)、微諧振器、加速度計(jì)等微器件中。ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>謝蛟</Author><Year></Year><RecNum>50</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[7]</style></DisplayText><record><rec-number>50</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="p5dxrxttwxzeppezfw6vd5xnrere9v9vsrp5">50</key></foreign-keys><ref-typename="Thesis">32</ref-type><contributors><authors><author>謝蛟</author></authors><tertiary-authors><author>謝進(jìn),</author></tertiary-authors></contributors><titles><title>諧振式微靜電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的非線性分析與控制</title></titles><keywords><keyword>MEMS</keyword><keyword>微靜電驅(qū)動(dòng)構(gòu)造</keyword><keyword>剛度</keyword><keyword>非線性</keyword><keyword>諧振器</keyword></keywords><dates><year></year></dates><publisher>西南交通大學(xué)</publisher><work-type>碩士</work-type><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[\o"謝蛟,#50"7]8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，又答復(fù)到形變前固有形狀的現(xiàn)象。形狀記憶合金驅(qū)動(dòng)器運(yùn)用高溫和低溫互相轉(zhuǎn)變過(guò)程中產(chǎn)生的變形或者答復(fù)力到達(dá)驅(qū)動(dòng)的目的。目前常用的形狀記憶合金驅(qū)動(dòng)器有溫控和磁控兩種。ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>徐小兵</Author><Year></Year><RecNum>57</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[8]</style></DisplayText><record><rec-number>57</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="p5dxrxttwxzeppezfw6vd5xnrere9v9vsrp5">57</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>徐小兵</author><author>鄧荊江</author></authors></contributors><auth-address>長(zhǎng)江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;江漢石油管理局技術(shù)監(jiān)督處;</auth-address><titles><title>形狀記憶合金驅(qū)動(dòng)器的研究現(xiàn)實(shí)狀況及展望</title><secondary-title>機(jī)械研究與應(yīng)用</secondary-title></titles><periodical><full-title>機(jī)械研究與應(yīng)用</full-title></periodical><pages>187-190</pages><number>06</number><keywords><keyword>智能材料</keyword><keyword>形狀記憶合金</keyword><keyword>驅(qū)動(dòng)器</keyword></keywords><dates><year></year></dates><isbn>1007-4414</isbn><call-num>62-1066/TH</call-num><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[\o"徐小兵,#57"8]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。溫控形狀記憶合金驅(qū)動(dòng)器具有非常高的能量密度，但響應(yīng)頻率低。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。詳細(xì)參數(shù)如下表。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)器最大形變（%）860.20.2最大頻率(Hz)5100005000050000能量密度(kJm3)300090272工作應(yīng)力(N/mm2)150/5050斷裂應(yīng)力(N/mm2)900/700600綜上所述，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、構(gòu)造簡(jiǎn)樸、不噪音、驅(qū)動(dòng)電壓低等特點(diǎn)。但溫控驅(qū)動(dòng)器響應(yīng)頻率較低，磁控驅(qū)動(dòng)器具有磁致非線性問(wèn)題。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?？捎糜跈C(jī)器人等的定位裝置、緊固件等的連接裝置、流體閥門、振動(dòng)裝置等等。9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)不一樣分固體光驅(qū)動(dòng)和流體光驅(qū)動(dòng)。固體光驅(qū)動(dòng)重要是應(yīng)用光致形變材料在光照下的形變來(lái)輸出驅(qū)動(dòng)力；而流體光驅(qū)動(dòng)則是在光照條件下構(gòu)造不對(duì)稱的梯度場(chǎng)，從而形成微流驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>董任峰</Author><Year></Year><RecNum>62</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[9]</style></DisplayText><record><rec-number>62</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="p5dxrxttwxzeppezfw6vd5xnrere9v9vsrp5">62</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>董任峰</author><author>任碧野