具有偏置结构的非对称惯性压电旋转驱动器

摘要

为改善惯性压电驱动器输出性能,提出了一种新型具有偏置结构的非对称惯性压电旋转驱动器.在非对称夹持的基础上,定义了一种偏置结构.为了解偏置结构对驱动器输出性能的影响,建立了机构的力学模型方程,推导并仿真分析了驱动器的动力学特性.设计、制作了试验样机,搭建了试验系统;进行了试验测试并与无偏置结构驱动器进行了性能对比.结果表明:偏置距离为15 mm时,驱动器输出步距角速度最大.与无偏置结构驱动器相比,驱动电压为100 V、23 Hz时,驱动器输出最大角速度从3.48 rad/s增加至5.39 rad/s,增幅达54.88％,驱动器最大驱动力矩从2.41 N· mm增加至3.62 N·mm,增幅达50.2％;驱动电压为100 V,4 Hz时,驱动器稳定运行时的承载量达1 300 g.理论与试验结果表明,提出的有偏置结构的驱动器具有输出步距角速度和驱动力矩更大的特点.